Новый биосенсор выявляет молекулы, связанные с болезнью Альцгеймера и раком

20.05.2016, 04:25 Наука

Биосенсор, разработанный исследователями Национальной лаборатории по нанотехнологиям (Бразилия), способен обнаруживать молекулы, связанные с нейродегенеративными заболеваниями и некоторыми видами рака.

Устройство состоит из однослойный органической наноструктуры, расположенной на предметном стекле. Оно содержит восстановленную форму пептида глутатиона (GSH), который вступает в реакцию определенным образом при контакте с ферментом, глутатион S-трансферазы (GST), связанным с болезнями Паркинсона, Альцгеймера и раком молочной железы, среди других заболеваний. Реакция GSH-GST обнаруживатся с помощью транзистора.

Ведущий разработчик Carlos Cesar Bof Bufon говорит: «Платформы, подобные этой, могут быть развернуты для диагностики сложных заболеваний быстро, безопасно и относительно дешево, с помощью нанометровых систем для идентификации молекул». В дополнение к портативности и низкой стоимости, преимущество нанометрового биосенсора в его чувствительности при обнаружении молекулы, отметили изобретатели.

«Впервые органический транзистор была использована в обнаружении пары GSH-GST, которая играет важную роль в диагностике дегенеративных заболеваний. Устройство может обнаруживать такие молекулы, даже если они присутствуют в очень низких уровнях в исследуемом материале, благодаря своей нанометровой чувствительности», добавляет Bufon.

Система может быть адаптирована для обнаружения других веществ и молекул, связанных с различными заболеваниями и элементов, присутствующих в загрязненном материале. Это потребует лишь замены молекул в датчике другими, которые вступают в реакцию с химическими веществами, требующими обнаружения.

Команда работает над созданием биосенсоров на бумажной основе, для снижения стоимости и повышения портативности, а также утилизации устройства. Особенность состоит в том, что бумага является изолятором, но Bufon с коллегами разработала методику изготовления бумаги проводящей и способной транспортировать данные зондирования, путем пропитки ее полимерами, которые имеют проводящие свойства.

Путем нескольких сложных манипуляций и химической полимеризации в газовой фазе полимеризованная бумага приобретает проводящие свойства полимеров. Эта проводимость может быть отрегулирована, с помощью элементов, внедренных в целлюлозные волокна, в зависимости от применения этой бумаги. Таким образом, устройство может быть электропроводным, позволяя току протекать без существенных потерь, или полупроводникым, взаимодействующим с конкретными молекулами и функционирующим в качестве физического, химического или электрохимического датчика.