Naukowcy z Shenzhen University opracowali czujnik zdolny do wykrywania niezwykle małych ilości biomarkerów nowotworowych we krwi. Innowacja może umożliwić wczesną diagnostykę raka na podstawie rutynowego badania.
Technologia oparta na DNA i edycji genów
Stworzony przez zespół pod kierownictwem Hana Zhanga czujnik łączy nanostruktury DNA, kropki kwantowe oraz technologię edycji genów CRISPR. Wykorzystuje on zjawisko optyczne znane jako generacja drugiej harmonicznej (SHG), aby wykrywać słabe sygnały biomarkerów bez potrzeby ich chemicznego wzmacniania, co upraszcza i przyspiesza proces.
Kluczowym elementem są nanostruktury DNA w kształcie piramid, które precyzyjnie pozycjonują komponenty czujnika. Gdy technologia CRISPR-Cas rozpozna docelowy biomarker, przecina nici DNA, co powoduje mierzalny spadek sygnału świetlnego. Dzięki temu system jest niezwykle czuły i precyzyjny.
Skuteczność potwierdzona w próbkach od pacjentów
W testach z użyciem surowicy ludzkiej od pacjentów z rakiem płuc, urządzenie z powodzeniem wykryło biomarker miR-21 na poziomie sub-atomolarnym. System generował wyraźny i mierzalny sygnał nawet przy obecności zaledwie kilku cząsteczek w próbce.
Badania potwierdziły również wysoką specyficzność czujnika. Ignorował on inne, podobne cząsteczki RNA, reagując wyłącznie na biomarker powiązany z rakiem płuc. Dowodzi to jego potencjału w rzeczywistych zastosowaniach diagnostycznych.
Potencjalne zastosowania i przyszłość metody
Według badaczy, metoda ta może w przyszłości umożliwić proste badania przesiewowe krwi w kierunku raka płuc, zanim guz stanie się widoczny w tomografii komputerowej. Pozwoliłaby także na monitorowanie skuteczności spersonalizowanego leczenia poprzez regularne śledzenie poziomu biomarkerów.
Platforma jest programowalna, co oznacza, że można ją dostosować do wykrywania wirusów, bakterii czy biomarkerów innych chorób, takich jak choroba Alzheimera. Następnym celem zespołu jest miniaturyzacja systemu i stworzenie przenośnego urządzenia do użytku w placówkach medycznych.
Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/02/260216044002.htm
