Сверхчувствительные датчики антигенов на основе нано-проволоки

-->

Ученые Йельского Университета (Yale University) разработали датчики на нанопроволоке, связанные с простейшим микропроцессором, достаточно чувствительные, чтобы быть использованными для диагностического тестирования пациентов в пунктах приема больных. Результаты работы («Label-free Electronic Detection of the Antigen-Specific T-Cell Immune Response») опубликованы в журнале Nano Letters 8(10): 3310–3314 (October 1, 2008).Датчики используют активацию иммунных клеток высоко специфичными антигенами. Когда Т – клетки активированы, они выделяют кислоту, что способствует появлению небольшого тока в электронном контуре на нанопроволоке, сигнализируя о наличии определенного антигена. Система может выделить не менее 200 активированных клеток

В более ранних исследованиях эта же самая группа ученых показала, что нанопроволочки могут детектировать общую активацию небольшого колочества Т-клеток. Новые результаты раздвигают рамки предыдущих работ и показывают, что нанопроволочки могут распознавать активацию клеток от одного единственного антигена даже тогда, когда имеется достаточно высокий фон от общей активации при иммунной стимуляции других клеток также.

Руководитель работ и ведущий автор публикации – Тарек Фахми (Tarek Fahmy) – адъюнкт-профессор био-медицинского инжиниринга высоко оценивает физическую чувствительность системы. Такой уровень чувствительности – беспрецедентен для систем, не использующих красителей или радиоактивных методов. Помимо чувствительности система обладает исключительным быстродействием- результат может быть получен через несколько секунд, а также совместимостью с КМОП- электроникой (КМОП- комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник. ЕБ). Авторы объясняют, что они не придумывали ничего искусственного, а просто взяли за основу направления, продиктованные матерью-природой. Они использовали исключительно чувствительный и гибкий механизм детектирования, присущий иммунной системе, в качестве детектора и основной физиологический отклик в качестве сигнализатора и связали с КМОП- электронной системой для простоты использования.

Потенциал разработанной системы, по-видимому очень велик, особенно при использовании ее в диагностических центрах приема больных в США и еще более – в неразвитых странах, где клиник и госпиталей очень мало. Авторы предполагают, что устройство должно быть карманным и простым – размером с небольшой МП3 плейер и иметь сменные карты для различных болезней. Особым достоинством системы является то, что до настоящего времени не зарегистрировано ни одного ложного срабатывания.

В клинике, используя предлагаемые датчики, специалисты могут немедленно определить не только то, что пациент болен гриппом, но и каким видом гриппа он заражен. С высокой точностью может быть определено наличие СПИДа, а также какого типа туберкулез или колибактерия присутствует в организме больного. Прибор может также быть использован и при мониторинге эффективности лечения- для определения остаточных явлений после антивирусного лечения или химиотерапии, что очень важно знать медикам при их оценке состояния больного и прогнозе его выздоровления.

До настоящего времени пункты приема не оборудованы никакими электронными диагностическими средствами. Создание таких приборов- определенный прорыв в массовой диагностике болезней.

Евгений Биргер

Опубликовано в NanoWeek,


Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 3.5 (4 votes)
Источник(и):

Yale University: http://opa.yale.edu/…article.aspx?…

Публикация: http://pubs.acs.org/…801693k.html



Anonymous аватар

При исследовании системы «очаг инфекции – организм», применяя методы термодинамики,которые на редкость эффективны, чрезвычайно важно было бы «видеть» отклик имунной системы для решения задачи «необходимости и достаточности» воздействия на систему. С применением таких приборов в каждой семье можно было бы избежать тысячи часов обращения к доктору и не допустить фатальных осложнений. Бенедикт. Симферополь.