Недорогой биосенсор для скрининга рака на ранних стадиях

Многонациональная исследовательская группа из Саудовской Аравии, США и Египта опубликовала результаты испытания новой платформы, созданной для качественного и количественного анализа фермента-биомаркера онкологических заболеваний на ранней стадии. Одна из главных целей разработчиков – создание технологии, доступной по цене, для использования в том числе в странах с низким уровнем дохода.

Диагностическая методика, в которой задействован схожий механизм, упоминается в литературе. Её авторы предлагают в качестве скрининга рака на ранних стадиях следующую схему: пациент однократно принимает противовирусный и противопаркинсонический препарат амантадин, через 2-4 часа после этого оценивается содержание ацетиламантадина в моче. Известно, что данный метаболит синтезируется в повышенном количестве раковыми клетками.

Количественный анализ ацетиламантадина авторы предлагали проводить при помощи жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии, что накладывает ограничения на использование методики в развивающихся странах по причине её высокой стоимости. С целью обойти это препятствие была разработана новая диагностическая система на базе КМОП-микросхемы (комплементарная структура металл-оксид-полупроводник (CMOS, complementary metal-oxide-semiconductor), позволяющая определять концентрацию спермин/спермидин-N1-ацетилтрансферазы – фермента, отвечающего за метаболизм амантадина.

По словам исследователей, ёмкостные биосенсоры наиболее перспективны по причине их относительно простой структуры, низкой стоимости, быстрого действия и портативности. Кроме того, они потребляют минимальное количество электроэнергии, вследствие чего могут работать от батарейки, а также могут быть интегрированы с электронными КМОП-схемами.

Электрическая ёмкость нового биосенсора составляет 16,137 пФ с абсолютным разрешением 4,5 фФ, что позволяет определять концентрации фермента величиной в 10, 5, 2,5 и 1,25 мг/л – данные концентрации были выбраны для пилотного испытания как показатель высокой чувствительности системы. Продолжительность 1 диагностического цикла биосенсора составила 42,5 μс, потребление энергии — 2,1 μВт.

Авторы полагают, что данная технология может производиться в массовом порядке и способствовать ранней диагностике онкологических заболеваний.

Подготовила   Елизавета Спила

Источник: http://www.mdpi.com/1424-8220/17/9/1942/htm

Автор публикации

не в сети 39 минут

Редакция

Комментарии: 0Публикации: 601Регистрация: 11-07-2017

Добавить комментарий

Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
Генерация пароля