Tämä anturi diagnosoi taudin yhdellä molekyylillä 🔬

Kalifornian yliopiston Riverside-kampuksen tutkijat ovat kehittäneet työkalun, joka pystyy havaitsemaan sairauksia yhdestä ainoasta molekyylistä. Tämä innovaatio, joka perustuu nanopore-teknologiaan, voisi mullistaa tavan, jolla diagnosoimme infektioita ja kroonisia sairauksia.


Nykyiset menetelmät vaativat miljoonia molekyylejä sairauden tunnistamiseksi, mikä rajoittaa niiden tarkkuutta ja nopeutta. Kevin Freedmanin, biotekniikan professorin, kehittämä uusi työkalu käyttää nanoporeja sähköisten signaalien sieppaamiseen, joita yksittäiset molekyylit, kuten DNA tai proteiinit, tuottavat. Tämä lähestymistapa mahdollistaa äärimmäisen tarkan havaitsemisen jopa hyvin pienissä pitoisuuksissa.

Kuinka tämä teknologia toimii?

Laitteen ytimessä on nanopore, mikroskooppinen aukko, jonka läpi molekyylit kulkevat yksi kerrallaan. Kun molekyyli kulkee tämän aukon läpi, se vähentää ionivirtaa, mikä tuottaa mitattavan sähköisen signaalin. Tämä mekanismi mahdollistaa spesifisten biomarkkereiden tunnistamisen suurella luotettavuudella.

Perinteisistä antureista poiketen, jotka vaativat ulkoisia suodattimia, jotka voivat vääristää tietoja, nanopore toimii itsessään suodattimena. Se vähentää taustakohinaa samalla kun säilyttää hyödylliset signaalit, mikä parantaa diagnostiikan tarkkuutta.

Lupaavat sovellukset lääketieteessä ja tutkimuksessa

Tiimi aikoo pienentää tätä teknologiaa luodakseen kannettavan laitteen, joka on USB-muistitikun kokoinen. Tällainen työkalu voisi havaita infektioita 24–48 tunnissa, kun nykyiset testit vievät useita päiviä. Tämä nopeus olisi ratkaisevan tärkeää nopeasti leviävien sairauksien hillitsemiseksi.

Diagnostiikan lisäksi tämä teknologia avaa uusia mahdollisuuksia proteiinitutkimuksessa. Se mahdollistaa terveiden proteiinien erottamisen sairauksiin liittyvistä proteiineista, jopa silloin, kun niiden rakenteet ovat hyvin samankaltaisia. Tämä voisi johtaa yksilöllisempiin ja tehokkaampiin hoitoihin.

Kohti proteiinisekvensointia molekyylitasolla

Yksi tämän tutkimuksen tärkeimmistä tavoitteista on saavuttaa proteiinisekvensointi yhden molekyylin mittakaavassa. Kun DNA-sekvensointi tarjoaa geneettistä tietoa, proteiinisekvensointi paljastaa, kuinka nämä ohjeet toteutetaan elimistössä. Tämä edistysaskel voisi mahdollistaa sairauksien aikaisemman havaitsemisen ja paremmin kohdennetut terapiat.

Integroitu tulevaisuus arjessa

Kevin Freedman on vakuuttunut siitä, että nanoporeista tulee kaikkialla läsnä olevia, sekä tutkimuksessa että terveydenhuollossa. Yhä saavutettavammilla laitteilla tätä teknologiaa voitaisiin käyttää kotidiagnostiikkaseteissä tai kliinisissä ympäristöissä, mikä muuttaisi lähestymistapaamme henkilökohtaiseen lääketieteeseen.