211service.com
Citlivý nano test na srdeční infarkt, Alzheimerovu chorobu
Ultracitlivý detektor DNA a proteinů, který by měl být široce dostupný koncem tohoto roku, by mohl zachránit životy tím, že včas odhalí genetické a infekční choroby, než se stanou smrtelnými nebo se rozšíří. Jeho relativně nízká cena a jednoduchost umožní diagnostické testy, které lze dnes provádět pouze ve specializovaných laboratořích dostupných v místních nemocnicích. Navíc, protože je extrémně citlivý, mohl by detekovat známky nemoci neviditelné pro současné nástroje.
Detektor DNA a proteinů společnosti Nanosphere by mohl provádět testování na genetická onemocnění a specifické patogeny, včetně bioteroristických činidel, stejně rutinní jako běžné krevní testy. (Fotografie a diapozitivy s laskavým svolením Nanosphere, Northbrook, IL.)
Zařízení, které bylo vyvinuto společností Nanosféra , Northbrook, IL, na základě výzkumu Chad Mirkin , profesor chemie na Northwestern University, se již používá v několika výzkumných laboratořích a čeká na schválení Food and Drug Administration, než vstoupí do všeobecného používání.
[ Kliknutím sem zobrazíte ilustrace procesu používaného detektorem proteinů Nanosphere a DNA.]
Ve své první aplikaci detektor na bázi zlatých nanočástic lékařům řekne, zda mají pacienti genetický rys, který u nich pravděpodobně způsobuje vznik krevních sraženin během operace, což lékařům pomůže předcházet mrtvici. Brzy poté, v očekávání výsledků probíhajících klinických studií, by mohl diagnostikovat dříve nezjištěnou srdeční chorobu a pomoci výzkumníkům diagnostikovat a vyvinout léčbu Alzheimerovy choroby tím, že detekuje hladiny výmluvných proteinů v krvi v koncentracích nedetekovatelných žádnou jinou technologií, říká Bill Moffitt, CEO. nanosféry.
Každý rok je 100 000 pacientů, kteří si stěžují na příznaky podobné infarktu, posláno domů bez léčby, protože současné metody nedokážou diagnostikovat některé infarkty, říká Moffitt. Z těchto lidí 20 procent zemře do měsíce, říká. A zbytek má mnohem větší riziko, že v příštím roce zemře na infarkt. Moffitt říká, že detekcí koncentrací tisíckrát nižších než současné metody proteinu uvolněného v těle během srdečního infarktu může technologie Nanosphere pomoci lékařům diagnostikovat a léčit tyto záchvaty.
Moffitt říká, že tato technologie již byla použita k detekci ve vzorku krve proteinu, o kterém se předpokládá, že je spojen s ranou fází Alzheimerovy choroby v krvi. Pokud se ukáže, že tento marker ukazuje na cestu Alzheimerovy choroby, pak vyvineme jednoduchý krevní test na Alzheimerovu chorobu, říká. A do dvou let by podle něj měli vědět tak či onak.
Ačkoli zatím neexistuje žádná léčba Alzheimerovy choroby, definitivní diagnostický nástroj by mohl být použit k vyloučení onemocnění u lidí, kteří mají příznaky demence způsobené jinými faktory. Možná ještě důležitější je, že taková diagnostická schopnost by umožnila vyvíjet a testovat nové léky na Alzheimerovu chorobu, říká Moffitt.
K detekci DNA chemici pokrývají zlaté nanočástice více řetězci DNA, které jsou komplementární k cílové sekvenci DNA. Jakmile se tyto nanočástice navážou na cílovou DNA, jsou zachyceny na mikročipu, který byl rovněž ozdoben komplementárními řetězci DNA. Když světlo prochází polem, je rozptýleno částicemi a vytváří vzor, který lze zachytit senzorem digitálního fotoaparátu. Změnou umístění a hustoty DNA na poli mohou výzkumníci určit koncentraci DNA ve vzorku a také hledat více genetických markerů pomocí jednoho testu.
Detekce proteinů vyžaduje další krok, protože vlákna DNA se nebudou specificky připojovat k proteinům. Místo DNA vědci z Nanosphere používají protilátky k zachycení cílového proteinu. Tyto protilátky navážou na magnetické kuličky, které pomocí magnetického pole vytáhnou protein ze vzorku krve. Také připojují protilátky k nanočásticím zlata, což způsobuje, že se tyto částice přilepí na protein. Stejně jako u metody detekce DNA, tyto zlaté částice nesou vlákna DNA, ale zde tato vlákna nepůsobí jako vazby na cílový protein, ale jako značky – pro každý protein jich jsou stovky. Tato DNA pak může být snadno detekována stejnou metodou detekce microarray.
Mirkin říká, že technologie Nanosphere je řádově citlivější než jiné detekční techniky a je také rychlá a přesná. Technologie navíc detekuje přímo DNA nebo proteiny, nevyžaduje drahou a časově náročnou přípravu krevních vzorků a dokáže testovat více cílů najednou. Zcela změní způsob, jakým se svět dívá na diagnostiku, říká. Jsem si jistý, že z toho vzejde spousta nových diagnostických nástrojů.