پیری سلولی، توقف چرخه سلولی پایدار است که توسط عوامل آسیب‌زا به DNA، استرس اکسیداتیو و سیگنال‌دهی انکوژن ایجاد می شود. سلول‌های پیر برخی سیتوکین‌ها، فاکتورهای رشد و پروتئازها را تولید می‌کنند که در مجموع به عنوان فنوتیپ مرتبط با پیری (SASP) شناخته می‌شوند.

این پدیده به پیشرفت سریع‌تر تومور و بیماری‌های مرتبط با سن کمک می‌کند. شناسایی دقیق و مشاهده این سلول‌ها برای درک نقش آن‌ها در بیولوژی سرطان و توسعه درمان‌های هدفمند بسیار مهم است.

روش‌های سنتی برای تشخیص سلول‌های پیر، مانند رنگ‌آمیزی بتا گالاکتوزیداز و ایمونوشیمی، محدودیت‌هایی از منظر حساسیت و انتخاب‌گری دارند. معرفی روش‌های تصویربرداری پیشرفته، به‌ویژه آن‌هایی که از نانوکاوشگرها استفاده می‌کنند، یک راه‌حل‌های امیدوارکننده برای تشخیص سلول‌ها پیر هستند.

نانوکاوشگر PDA-ICG خواص نور گرمایی پلی دوپامین را با فلورسانس ایندوسیانین سبز ترکیب می‌کند و تصویربرداری فوتوآکوستیک و تصویربرداری فلورسانس از آن‌ها را امکان‌پذیر می‌کند. انتظار می‌رود این عملکرد دوگانه، تصویربرداری از سلول‌های پیر را بهبود بخشد.

در این پروژه محققان رده‌های سلولی سرطانی انسانی، A۵۴۹ و SK-MEL-۱۰۳، را کشت داده و با انواع مختلف PDA-ICG تیمار کردند تا زنده ماندن سلولی و میزان ورود نانوپیمایشگر به داخل سلول ارزیابی شود.

سلول‌ها با عوامل شیمی درمانی، سیس پلاتین و پالبوسیکلیب، برای مدت زمان مشخص تحت درمان قرار می گیرند. پس از حذف دارو، سلول ها با بتاگالوزیداز رنگ‌آمیزی شدند تا سلول‌های پیر شده شناسایی شوند. استخراج RNA و PCR زمان واقعی کمی (RT-qPCR) برای اندازه‌گیری سطح بیان ژن‌های مرتبط با پیری انجام شد.

وسترن بلات برای تجزیه و تحلیل بیان ژن‌های مربوط به پیری، از جمله p۲۱ و pRb انجام شد. از میکروسکوپ کانفوکال برای تصویربرداری و مکان‌یابی سلولی نانوکاوشگر PDA-ICG و ارزیابی پتانسیل آن برای تصویربرداری از سلول‌های پیر استفاده می‌شود.

نتایج نشان داد که نانوکاوشگر PDA-ICG با موفقیت در سلول‌های سرطانی وارد شده‌اند. MTS هیچ اثر نامطلوبی بر زنده ماندن سلول در این آزمایش‌ها نشان نداد. این مطالعه همچنین نشان داد که درمان با سیس پلاتین و پالبوسیکلیب به طور موفقیت آمیزی باعث ایجاد پیری در رده‌های سلولی می‌شود. بیان ژن‌های مرتبط با پیری به‌طور قابل‌توجهی در سلول‌های تیمار یافته‌شده، القای پیری را تایید می‌کند.

میکروسکوپ کانفوکال قابلیت‌های تصویربرداری نانوکاوشگر PDA-ICG را نشان داد. این روش تصویربرداری دوگانه مبتنی بر نانوکاوشگر امکان تجسم دقیق‌تری از سلول های پیر را نسبت به روش‌های سنتی ارائه می کند. این یافته‌ها نشان می دهد که نانوکاوشگر PDA-ICG می تواند به عنوان ابزاری ارزشمند برای مطالعه دینامیک پیری در سرطان و سایر بیماری‌ها باشد.