Miliony razy czulszy test

Dzięki naukowcom z Princeton University wykorzystywany do wykrywania chorób oraz podczas badań biologicznych test laboratoryjny może być 3 miliony razy bardziej czuły niż obecnie. Uczeni połączyli standardowe narzędzia biologiczne z nanotechnologią.

Zwiększona czułość testu pozwoli na znacznie wcześniejsze wykrycie nowotworu czy choroby Alzheimera.

Standardowy test immunologiczny naśladuje działanie układu odpornościowego i reaguje na specyficzne biomarkery, czyli związki chemiczne będące wskaźnikami choroby. W obecności biomarkera test zaczyna świecić. Im więcej biomarkera, tym mocniejsza fluorescencja. Jednak gdy biomarkera jest mało, światło emitowane przez test jest tak słabe, że nie można go wykryć.

Uczeni z Princeton połączyli test z wyprodukowaną przez siebie nanostrukturą ze złota i szkła. Składa się ona z niewielkich szklanych kolumienek o średnicy 60 nanometrów każda. Kolumienki umieszczono na złotym podłożu, pokryto złotymi „cętkami“ i nałożono złote „czapeczki“. Tak bardzo wzmocniło to fluorescencję, że do wykrycia światła wystarczy 3 miliony razy mniej biomarkera niż obecnie.

Profesor Stephen Chou, który stał na czele grupy badawczej mówi, że laborant nie zauważy żadnej różnicy w obsłudze udoskonalonego testu. Wszelkie procedury wyglądają identycznie.

Kluczem do sukcesu jest nowy nanomateriał D2PA, nad których Chou pracuje od wielu lat. To cienka warstwa złota otoczona szklanymi kolumienkami znajdującymi się w odległości 200 nanometrów od siebie, na których umieszczono złote cętki o średnicy 10-15 każda, a góry kolumienek przykryto złotymi „czapeczkami“.

Ta unikatowa struktura w niezwykły sposób wpływa na przenoszenie światła - aż miliard razy zwiększa zjawisko rozproszenia Ramana.

Profesor Chou chce teraz przeprowadzić badania porównujące skuteczność testu immunologicznego z D2PA oraz standardowego testu przy wykrywaniu nowotworów piersi i prostaty. We współpracy z Memorial Sloan-Kettering Cancer Center prowadzone są zaś prace nad stworzeniem testu do wykrywania na wczesnym etapie obecności białek obecnych w chorobie Alzheimera.