Учёные создали новые датчики наночастиц для обнаружения раннего рака с помощью простого бумажного теста

Учёные Массачусетского технологического института (MIT) разработали датчики на основе наночастиц, которые могут диагностировать рак на ранней стадии с помощью простого анализа мочи на полоске бумаги.

Эти датчики, предназначенные для обнаружения многих раковых белков, могут также определять тип опухоли, её реакцию на лечение и наличие метастазов.

«Мы пытаемся внедрять инновации в контексте обеспечения доступности технологий для стран с низкими и средними ресурсами с целью демократизации диагностики и создания недорогих технологий для оказания медицинской помощи», — сказала Сангита Бхатия, инженер-биомедик Массачусетского технологического института и старший автор исследования, опубликованного 24 апреля в журнале Nature Nanotechnology.

Команда Бхатия изначально изучала возможность обнаружения биомаркеров рака естественного происхождения в крови пациента, таких, как белки или циркулирующие опухолевые клетки. Однако эти биомаркеры трудно найти, особенно на ранних стадиях, что побудило команду создать «синтетические биомаркеры», которые могли бы диагностировать рак путём усиления мелкомасштабных изменений, происходящих в небольших опухолях.

Наночастицы, ранее созданные исследователями, могут обнаруживать активность протеаз, биологических катализаторов, которые способствуют распространению опухолевых клеток. Однако, поскольку это оборудование не всегда доступно, исследователи разработали новые датчики наночастиц, которые можно было бы анализировать проще и доступнее, используя технологию CRISPR, которая считывает повторяющиеся последовательности ДНК.

В частности, наносенсоры сконструированы таким образом, что при обнаружении опухоли они считывают короткие последовательности ДНК, которые в итоге попадают в мочу пациента. Образец мочи можно проанализировать с помощью бумажной полоски, которая распознаёт сигнал, активируемый ферментом CRISPR, называемым Cas12a. Когда присутствует определённый «штрих-код» ДНК, Cas12a усиливает сигнал, поэтому на бумаге он появляется в виде тёмной полоски.

В исследовании, проведённом на мышах, учёные показали, что панель из пяти штрих-кодов ДНК может точно отличить опухоли, впервые возникшие в лёгких, от опухолей, образованных метастазирующими клетками колоректального рака. Команда также сотрудничала с другими учреждениями для создания устройства, позволяющего различать не менее 46 штрих-кодов ДНК в одном образце.

По словам учёных, сейчас они работают над дальнейшим развитием наночастиц с целью тестирования их на людях.

Vk Telegram Facebook Twittern Od Email

Поддержите нас!

Каждый день наш проект старается радовать вас качественным и интересным контентом. Поддержите нас любой суммой денег удобным вам способом!

Поддержать