Sensorn detekterar tecken på cancer, Alzheimers och Parkinsons

Anonim

Sensorn detekterar tecken på cancer, Alzheimers och Parkinsons

Medicinsk

Colin Jeffrey

24 maj 2016

Biosensorn kan detektera molekyler kopplade till olika cancerformer och neurologiska sjukdomar för snabb diagnos (Kredit: LNNano)

Cancer och neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons alla kan behandlas bättre om de upptäckts tidigt. Tyvärr är detta inte alltid fallet eftersom symptom inte kan visas tills dessa sjukdomar är väl etablerade. För att motverka detta problem har forskare vid National Nanotechnology Laboratory (LNNano) i Brasilien skapat en biosensor som snabbt kan detektera molekyler som är specifikt kopplade till olika cancerformer och neurologiska sjukdomar.

I huvudsak en organisk transistor med en nanometerstorlek monterad på en glasskiva, innehåller den nya biosensorn en reducerad form av en peptid (kortkedjiga aminosyror, även kallad "små proteiner"), känd som glutation (GSH ). Detta ämne, vid exponering för enzymet glutation S-transferas (GST) - förknippat med Parkinsons, Alzheimers, bröstcancer och ett antal andra sjukdomar - skapar en reaktion som detekteras av transistorn.

"Det här är första gången organisk transistorteknik har använts för att upptäcka paret GSH-GST, vilket är viktigt för att diagnostisera degenerativa sjukdomar, till exempel", säger Carlos Cesar Bof Bufon, chef för LNNanos funktionella enheter och system Lab (DSF). "Enheten kan upptäcka sådana molekyler även när de är närvarande vid mycket låga nivåer i det undersökta materialet tack vare dess nanometriska känslighet. "

Som en del av ett större projekt som fokuserar på utvecklingen av punktvårdsanordningar för en rad specialområden utvecklar LNNano-forskare funktionella material för att tillverka okomplicerade sensorer och tillhörande mikrofluidiska enheter (enheter som innehåller biokemi och nanoteknik för att bearbeta låga volymer vätska ) system för snabb diagnos.

"Plattformar som den här kan användas för att diagnostisera komplexa sjukdomar snabbt, säkert och relativt billigt, med hjälp av nanometerskaliga system för att identifiera molekyler av intresse för det material som analyseras", säger Carlos Cesar Bof Bufon.

Förutom att vara mycket bärbar och billig att göra är den nanometriska biosensorn också mycket känslig för att detektera specifika molekyler och kan anpassas för att snyta ut andra ämnen, till exempel partiklar som är förknippade med andra former av sjukdom eller föroreningar i andra material. Detta kan lätt uppnås genom att de detekterande peptiderna i sensorn ersätts med andra som reagerar på samma sätt som andra undersökta substanser.

Forskarna försöker också minska kostnaderna genom att utveckla pappersbaserade, engångsbiosensorer. Eftersom papper är en isolator i sitt standardläge har Bufon och hans team kommit fram till ett sätt att göra pappersledande och kunna överföra avkänningsdata genom införande av ledande polymerer i papperscellulosafibrerna.

Med hjälp av en teknik för gasfas kemisk polymerisation, förvärvar papperet de ledande egenskaperna hos polymererna och kan förbättras ytterligare genom att optimera elementet inbäddat i papperet för den kemiska applikationen den är konstruerad för att testa. På så sätt kan framtida iterationer av den biometriska sensorn vara pappersbaserade, halvledande detektorer som kan interagera med molekyler över fysiska, kemiska och elektrokemiska intervall.

Forskningen har publicerats i tidskriften Organic Electronics .

Källa: FAPESP via EurekAlert

Biosensorn kan detektera molekyler kopplade till olika cancerformer och neurologiska sjukdomar för snabb diagnos (Kredit: LNNano)