Snímač rozpozná príznaky rakoviny, Alzheimerovej choroby a Parkinsonovej choroby

Anonim

Snímač rozpozná príznaky rakoviny, Alzheimerovej choroby a Parkinsonovej choroby

lekársky

Colin Jeffrey

24. mája 2016

Biosenzor je schopný detegovať molekuly spojené s rôznymi rakovinami a neurologickými ochoreniami pre rýchlu diagnostiku (Kredit: LNNano)

Rakovina a neurodegeneratívne ochorenia, ako je Alzheimerova choroba a Parkinsonova choroba, môžu byť lepšie liečené, ak sú zistené včas. Bohužiaľ, toto nie je vždy prípad, pretože príznaky sa nemusia objaviť, kým nie sú tieto ochorenia dobre zavedené. Na pomoc pri riešení tohto problému vedci z Národného laboratória nanotechnológií (LNNano) v Brazílii vytvorili biosenzor schopný rýchlo detegovať molekuly špecificky spojené s rôznymi druhmi rakoviny a neurologických ochorení.

V podstate nanosimetrový, jednovrstvový organický tranzistor namontovaný na sklenenom podložnom sklíčku obsahuje nový biosenzor redukovanú formu peptidu (aminokyseliny s krátkym reťazcom, označované tiež ako "malé proteíny") známe ako glutatión (GSH ). Táto látka, keď je vystavená pôsobeniu enzýmu glutatión-S-transferáza (GST) - spojená s Parkinsonovou chorobou, Alzheimerovou chorobou, rakovinou prsníka a mnohými ďalšími ochoreniami - vytvára reakciu, ktorú deteguje tranzistor.

"Je to po prvýkrát, čo sa pri detekcii páru GSH-GST, ktorá je dôležitá pri diagnostike degeneratívnych ochorení, používa organická tranzistorová technológia, " uviedol Carlos Cesar Bof Bufon, vedúci funkčných zariadení a systémov LNNano Lab (DSF). "Zariadenie dokáže tieto molekuly detegovať aj vtedy, ak sú v skúmanom materiáli prítomné vo veľmi nízkych hladinách vďaka svojej nanometrickej citlivosti." "

V rámci väčšieho projektu, ktorý sa zameriava na vývoj zariadení pre oblasť starostlivosti o rôzne špecializované oblasti, výskumníci LNNano vyvíjajú funkčné materiály na výrobu nekomplikovaných snímačov a súvisiacich mikrofluidikov (zariadenia, ktoré zahŕňajú biochémiu a nanotechnológiu na spracovanie malých objemov kvapalín ) pre rýchlu diagnostiku.

"Platformy, ako je táto, môžu byť nasadené na rýchle, bezpečné a relatívne lacné diagnostikovanie komplexných ochorení pomocou nanometrových systémov na identifikáciu molekúl, ktoré sú predmetom záujmu o analyzovaný materiál, " uviedol Carlos Cesar Bof Bufon.

Okrem toho, že je nanometrický biosenzor veľmi citlivý na detekciu špecifických molekúl a môže byť prispôsobený na čistenie iných látok, napríklad častíc spojených s inými formami chorôb alebo kontaminantov v iných materiáloch. To sa dá ľahko dosiahnuť nahradením detekčných peptidov v senzore inými, ktoré reagujú podobne s inými skúmanými látkami.

Vedci sa tiež pokúšajú znížiť náklady vyvíjaním biologických snímačov na jedno použitie v papierovej forme. Keďže papier je izolátom v štandardnom stave, Bufon a jeho tím prišiel so spôsobom, ako vytvoriť papier vodivý a schopný prenášať snímané údaje vložením vodivých polymérov do celulózových vlákien papiera.

Použitím techniky chemickej polymerizácie v plynnej fáze papier získava vodivé vlastnosti polymérov a môže byť ďalej zlepšený optimalizáciou prvku vloženého do papiera pre chemické použitie, ktoré je navrhnuté na testovanie. Týmto spôsobom budú budúce iterácie biometrického snímača môžu byť polovodičové detektory na báze papiera schopné interakcie s molekulami vo fyzikálnych, chemických a elektrochemických rozsahoch.

Výskum bol publikovaný v časopise Organic Electronics .

Zdroj: FAPESP prostredníctvom EurekAlert

Biosenzor je schopný detegovať molekuly spojené s rôznymi rakovinami a neurologickými ochoreniami pre rýchlu diagnostiku (Kredit: LNNano)