纳米传感器识别癌症生物标志物及神经系统疾病
对于某些类型的癌症,以及神经系统的疾病的早期诊断,如多发性硬化和视神经脊髓炎,可能很快就可以通过使用能够识别这些病理状况生物标志物的纳米传感器来完成。
这种纳米生物传感器,由来自位于索罗卡巴的圣保罗卡洛斯联邦大学(UFSCar)开发,与教育,同时其合作伙伴还有来自巴西圣保罗州伊塔佩蒂宁的科技圣保罗联邦理工学院(IFSP)。它最初是被设计用于检测除草剂,重金属和其他污染物。
“这是一个高度敏感的设备,是我们与来自IFSP的阿尔贝托·路易斯·达里奥·莫罗教授合作开发的。”我们可以通过达到纳米级尺度,来大幅提高其灵敏度,该研究团队的合作者之一,来自UFSCar的物理学家,法比奥·利马·雷特教授说。
这个纳米生物传感器由氮化硅(Si3N4)或硅(Si)纳米探针组成,具有分子尺度的弹性常数,以及连接到一种酶,蛋白质或其它分子上的纳米尖端。
当这种分子接触目标,例如抗体或靶抗原,两个分子粘附时探针会弯曲。此偏转通过该装置被检测并测量到,从而使科学家能够识别目标。
“我们开始通过检测除草剂和重金属。现在,我们正在测试用于检测典型的神经系统疾病靶分子的设备,并与在脱髓鞘的中枢神经系统疾病研究中心的同事一起合作”
从除草剂检测到抗体检测的迁移,主要是出于,之前诊断脱髓鞘疾病,癌症和其他慢性疾病具有超越初始阶段测试的难度。
建立多发性硬化或视神经脊髓炎的诊断标准是根据临床(通过MRI扫描为辅)经验,而病人并不总是表现为特征性的临床表现。因此更精确的诊断细节可以排除其他几种疾病。
纳米器件的发展将会协助确诊这些疾病,并减少误诊的几率。
该过程可以非常简单,如在放置的载玻片上一滴患者的脑脊髓液,并观察它与纳米生物传感器的相互作用。
“如果相互作用很低,我们就可以有信心排除是多发性硬化症,”莱特说。 “高度的相互作用将现实该人很可能有疾病。”在这种情况下,将需要进一步的测试排除假阳性的可能性。
“不同的神经系统疾病有高度相似的症状。多发性硬化和视神经脊髓炎就是两个例子。即使专家经历过困难或需要很长的时间来诊断他们。我们的技术将提供一个鉴别诊断的工具,”雷特说。
该研究团队的下一个步骤,是继续研究这些疾病还没有完全被研究到的生物标志物,包括抗体和抗原等等。该研究团队已开始头部和颈部癌症的检测。
新材料在线编译整理——翻译:Gary 校正:摩天轮
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