Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде разработали сенсор, способный существенно ускорить диагностику заболеваний и предложить более точные результаты по сравнению с текущими методами. Этот передовой инструмент, основанный на нанопорах, способен фиксировать сигналы отдельных молекул, что позволяет проводить диагностику на молекулярном уровне. Работа была опубликована в журнале Nature Nanotechnology.
Современные диагностические методы сталкиваются с проблемой, поскольку для определения заболеваний требуется иметь миллионы молекул. Однако команда под руководством Кевина Фридмана, доцента биоинженерии, доказала, что анализ всего лишь одной молекулы может предоставить важную информацию. Такая высокая чувствительность может значительно улучшить диагностику.
Новый сенсор функционирует благодаря нанопорам — миниатюрным отверстиям, через которые молекулы проходят последовательно. Сенсор фиксирует электрические изменения, возникающие в процессе движения молекул через эти поры, что позволяет выявить их состав.
Одной из ключевых характеристик сенсора является его способность фильтровать фоновый шум от других молекул в образце, что может мешать обнаружению значимых сигналов. Это решение значительно повышает точность и минимизирует риск потери важных диагностических сигналов, что крайне полезно для поддержания высокой точности анализа.
Нанопорные сенсоры могут стать основой для создания компактных и портативных диагностических наборов, размером не больше USB-устройства. Такие устройства смогут выявлять инфекции на самых ранних стадиях, что значительно упростит процесс диагностики и лечения различных состояний, включая вирусные инфекции и хронические болезни. В отличие от традиционных тестов, для которых требуется несколько дней на подтверждение инфекции, нанопорные сенсоры способны выявлять заболевания за 24-48 часов.
«Нанопоры позволяют идентифицировать инфекцию до проявления симптомов и распространения болезни, что критично для своевременного вмешательства и лечения,» — отметил Фридман.
Исследования с использованием нанопор также приближают ученых к решению задачи секвенирования белков на молекулярном уровне, которая давно стоит перед биологами.
Фридман уверен, что технологии на основе нанопор вскоре станут стандартом как в научных исследованиях, так и в медицине, войдя в состав диагностических наборов для использования как в домашних условиях, так и в медицинских учреждениях. «Я считаю, что нанопоры станут частью нашей повседневной жизни,» — добавил он. С появлением сенсора диагностика и биологические исследования могут коренным образом измениться в ближайшие годы, открывая новые возможности для персонализированной медицины.
Как сообщалось ранее – Эксперты Роскачества указали 3 самых опасных типа новогодних приложений