Sensor detecteert tekenen van kanker, Alzheimer en Parkinson

Anonim

Sensor detecteert tekenen van kanker, Alzheimer en Parkinson

Medisch

Colin Jeffrey

24 mei 2016

De biosensor kan moleculen detecteren die zijn gekoppeld aan verschillende kankers en neurologische aandoeningen voor een snelle diagnose (Credit: LNNano)

Kanker en neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer en Parkinson zijn allemaal in staat om beter te worden behandeld als ze vroeg worden ontdekt. Helaas is dit niet altijd het geval, omdat symptomen pas verschijnen als deze ziekten goed zijn verankerd. Om dit probleem tegen te gaan, hebben wetenschappers van het National Nanotechnology Laboratory (LNNano) in Brazilië een biosensor ontwikkeld die in staat is om snel moleculen te detecteren die specifiek zijn gekoppeld aan verschillende soorten kanker en neurologische aandoeningen.

In wezen een nanometer-maat, enkellaags organische transistor gemonteerd op een glasplaatje, de nieuwe biosensor bevat een gereduceerde vorm van een peptide (een korte keten aminozuren, ook wel "kleine eiwitten " genoemd) bekend als glutathione (GSH ). Deze stof, wanneer blootgesteld aan het enzym glutathione S-transferase (GST) - geassocieerd met Parkinson, Alzheimer, borstkanker en een aantal andere ziekten - creëert een reactie die wordt gedetecteerd door de transistor.

"Dit is de eerste keer dat organische transistortechnologie is gebruikt bij het detecteren van het paar GSH-GST, dat belangrijk is bij het diagnosticeren van degeneratieve ziekten, bijvoorbeeld ", zegt Carlos Cesar Bof Bufon, hoofd van LNNano 's functionele apparaten en systemen Lab (DSF). "Het apparaat kan dergelijke moleculen detecteren, zelfs als ze zich op zeer lage niveaus in het onderzochte materiaal bevinden, dankzij de nanometrische gevoeligheid. "

Als onderdeel van een groter project dat zich richt op de evolutie van point-of-care-apparaten voor een reeks gespecialiseerde gebieden, ontwikkelen LNNano-onderzoekers functionele materialen om ongecompliceerde sensoren en bijbehorende microfluïdica te produceren (apparaten die biochemie en nanotechnologie incorporeren om lage volumes vloeistof te verwerken). ) systemen voor een snelle diagnose.

"Platforms zoals deze kunnen worden ingezet om complexe ziektes snel, veilig en relatief goedkoop te diagnosticeren, door systemen op nanometer-schaal te gebruiken om moleculen van interesse in het geanalyseerde materiaal te identificeren, " zei Carlos Cesar Bof Bufon.

De nanometrische biosensor is niet alleen zeer draagbaar en goedkoop om te maken, maar is ook erg gevoelig voor het detecteren van specifieke moleculen en kan worden aangepast om andere stoffen op te sporen, bijvoorbeeld deeltjes die zijn geassocieerd met andere ziektevormen of verontreinigingen in andere materialen. Dit kan eenvoudig worden bereikt door de detecterende peptiden in de sensor te vervangen door andere die op vergelijkbare wijze reageren met andere onderzochte stoffen.

De onderzoekers proberen ook de kosten te verlagen door op papier gebaseerde, wegwerpbare biosensoren te ontwikkelen. Omdat papier een isolator in zijn standaardstaat is, hebben Bufon en zijn team een ​​manier bedacht om papier geleidend te maken en sensormateriaal te verzenden door geleidende polymeren in de cellulosevezels van het papier te steken.

Met behulp van een techniek van chemische polymerisatie in de gasfase verkrijgt het papier de geleidende eigenschappen van de polymeren en kan het verder worden verbeterd door het element dat in het papier is ingebed te optimaliseren voor de chemische toepassing waarvoor het is ontworpen om te testen. Op deze manier kunnen toekomstige iteraties van de biometrische sensor op papier gebaseerde, halfgeleidende detectoren zijn die in staat zijn om te interageren met moleculen in fysische, chemische en elektrochemische bereiken.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Organic Electronics .

Bron: FAPESP via EurekAlert

De biosensor kan moleculen detecteren die zijn gekoppeld aan verschillende kankers en neurologische aandoeningen voor een snelle diagnose (Credit: LNNano)