OTPORNIK.info
Elektronika oko nas
Ads

Rano otkrivanje kancera


Novi sistem detektovanja proteina kancera koristi isti magnetni fenomen koji omogućuje kompjuterskim tvrdim diskovima da čitaju i pišu podatke. Istraživači sa Stanford Univerziteta razvijaju sistem kojim će se moći otkrivati kancer u ranijim stadijumima, kada ga je lakše tretirati.

Pre nego što karcinom postane vidljiv na medicinskim skenerima, njegove ćelije oslobađaju male količine telltale proteina u krv. Istraživači pronalaze put za detekciju tih proteina, često obeležavajući ih fluoroscentnim markerima. Ali dok svi biološki uzorci imaju neku svoju pozadinsku fluorescentnost, oni nemaju virtuelnu magnetnu pozadinu. Magnetna detekcija proteina bi mogla dati čistiji signal, kaže Šon Vang (Shan Wang), profesor na Stanford Univerzitetu.

Drugi pristup za rano otkrivanje kancera uključuje uređaje koji otrkivaju ćelije kancera po načinu vibriranja nanostruktura i mere kako one utiču na tok električne struje. Ali kako je Stanfordov uređaj baziran na fizičkom fenomenu koji je već osnova za potrošačku elektroniku, moglo bi lakše doći do masovne proizvodnje. „Ovo je jedna od stvari koje će učiniti ovu tehnologiju uspešnom: nema potreba za dokazivanje mogućnosti proizvodnje,” kaže Vang. „Izazov je kombinovanje sa biohemijom.”

Vangov uređaj koristi prednosti velike magnetne otpornosti, fenomena koji je svojim istraživačima done Nobelovu Nagradu za fiziku 2007 godine. Uređaj je sagrađen na silicijumskom čipu sa 64 magnetna senzora nazvanih obrtni ventili. Svaki ventil je obložen sa različitom vrstom antitela, molekul koji se pričvršćuje za određeni protein kancera. Kada se čip izloži krvnom serumu, ciljni proteini se vezuju za antitela. Vang tada dodaje rastvor magnetnih nanočestica, takođe prikačenih za antitela, koje se povezuju sa zarobljenim proteinima. Magnetno polje zarobljenih magnetnih nanočestica menja otpornost obrtnih ventila, dopuštajući Vangu da odredi koncentraciju kancera u serumu.

U testovima u kojima je prototip skeniran na proteina kancera, uključujući marker kancera debelog creva, osetljivost je dva puta veća od standarnih tehnika za otkrivanje proteina u krvi koje koriste slično „hvatanje“ antitela u kombinaciji sa fluorscentnim oznakama.

Ideja korišćenja magnetnog očitavanja za biomarker detekciju je originalno potekla od Dejvida Baselta (David Baselt), istraživača Laboratorije Mornarice SAD. Ali Stanfordova grupa je koristila magnetne nanočestice samo da bi ubrzala proces, kaže Dejvid Valt (David Walt), profesor hemije na Tufts Univerzitetu (Tufts University). U Proceeding of the National Academy of Sciences, Vangova grupa opisuje detekciju veoma malih nivoa sedam markera kancera u serumu za samo 30 minuta.

Elektronski gigant Philips takođe planira komercijalizaciju ručnih uređaja koji koriste nanočestice sledeće godine. Uređaj koristi molekule iz pljuvačke koji ukazuju na upotrebu droga.

Ali Mark Porter (Marc Porter), profesor hemije na Juta Universitetu (University of Utah), uveren je da će magnetootpornost biti znčajan alat za dijagnostiku kompleksnih bolesti popu kancera i srčanih obolenja. Osetljivija očitavanja više proteina će dovesti do bolje dijagnoze.

Vang dodaje da bi magnetni skeneri trebali biti jeftiniji od standardnih biomarker skenea. Instrument koji očitava signal Vangovog čipa je manji od optičkog sistema potrebnog za očitavanje fluorscentnih signala, i verovatno će koštati manje od 10000 dolara. Vang tvrdi da će njegov sistem biti kompatibilan sa postojećom bolničkom infrastrukturom.

gore: prototip skenera detektuje specifične proteine kancera male koncentracije; dole: srce skenera je silicijumski čip u nizu sa magnetnim senzorima

Komentari su onemogućeni.