Диагностика заболеваний включает обнаружение и количественную оценку наноразмерных биочастиц, таких как ДНК, белки, вирусы и экзосомы (внеклеточные везикулы). Обычно обнаружение биомолекул, таких как белки, выполняется с помощью колориметрических анализов или флуоресцентного мечения вторичным антителом для обнаружения и требует сложного оптического оборудования для обнаружения, такого как флуоресцентная микроскопия или спектрофотометрия.Одной из альтернатив, позволяющих снизить стоимость и сложность выявления заболеваний, является внедрение методов без маркировки, которые в последнее время набирают обороты.
Однако этот подход требует точной инженерии наночастиц (в чипе обнаружения), сложных оптических установок, новых нанозондов (таких как оксид графена, углеродные нанотрубки и золотые наностержни) или дополнительных этапов усиления, таких как агрегация наночастиц для достижения чувствительное обнаружение биомаркеров.«Наше изобретение является примером разрушительной диагностики. Этот крошечный биочип может чувствительно обнаруживать белки и наноразмерные полимерные везикулы с концентрацией до 10 нг / мл (150 пМ) и 3,75 мкг / мл соответственно. Он также имеет очень небольшую площадь основания. , весом всего 500 мг и размером 6 мм³.
Обнаружение может быть выполнено с использованием стандартных лабораторных микроскопов, что делает этот подход очень привлекательным для использования в диагностике в местах оказания медицинской помощи », — пояснил профессор Чжан.Его команда, состоящая из доктора Кервина Квека Земинга и двух аспирантов NUS, г-на Торика Салафи и г-жи Свати Шикха, опубликовала свои выводы в научном журнале Nature Communications 28 марта 2018 года.
Новый подход к диагностике заболеванийЭтот новый подход без флуоресцентных меток использует боковые сдвиги в положении субстрата микрогранул в массивах столбиков для количественной оценки биомолекул на основе изменения поверхностных сил и размера без необходимости какого-либо внешнего оборудования.
Благодаря использованию бокового смещения нанобиомолекулы могут быть обнаружены в режиме реального времени, и обнаружение происходит значительно быстрее по сравнению с обнаружением на основе флуоресцентных меток.«Эти методы также могут быть распространены на многие другие типы нанобиомолекул, включая обнаружение нуклеиновых кислот и вирусов. В дополнение к этой технологии чипов мы также разрабатываем портативные аксессуары для смартфонов и микрофлюидный насос, чтобы сделать всю платформу обнаружения портативной для — вне лабораторной диагностики заболеваний.
Мы надеемся и дальше развивать эту технологию для коммерциализации », — сказал профессор Чжан.