Naukowcy z Chin stworzyli czujnik świetlny zdolny do wykrywania minimalnych ilości biomarkerów raka we krwi. Innowacja może pozwolić na wczesne wykrywanie nowotworów za pomocą prostego badania krwi.
Jak działa nowatorska technologia?
Zespół badawczy pod kierownictwem Han Zhanga z Uniwersytetu w Shenzhen połączył nanostruktury DNA, kropki kwantowe oraz technologię edycji genów CRISPR. System wykorzystuje zjawisko optyczne zwane generacją drugiej harmonicznej (SHG), aby wykrywać nawet bardzo słabe sygnały biomarkerów bez potrzeby ich chemicznego wzmacniania, co upraszcza i przyspiesza proces diagnostyczny.
Kluczowym elementem są nanostruktury DNA, które precyzyjnie pozycjonują kropki kwantowe, wzmacniając sygnał świetlny. Technologia CRISPR-Cas rozpoznaje specyficzny biomarker, co prowadzi do przecięcia nici DNA i mierzalnego spadku sygnału. Dzięki minimalnemu szumowi tła, metoda cechuje się wyjątkową czułością i precyzją.
Skuteczność w wykrywaniu raka płuc
Aby ocenić działanie czujnika w warunkach rzeczywistych, naukowcy skupili się na miR-21, biomarkerze microRNA powiązanym z rakiem płuc. Urządzenie przetestowano z użyciem próbek surowicy ludzkiej pobranej od pacjentów z diagnozą nowotworu, symulując w ten sposób standardowe badanie krwi.
Testy zakończyły się sukcesem. Czujnik wykazał zdolność do detekcji biomarkerów na poziomie sub-atomolarnym, generując wyraźny sygnał nawet przy obecności zaledwie kilku molekuł. System okazał się również wysoce specyficzny, ignorując inne, podobne cząsteczki RNA i precyzyjnie identyfikując cel związany z rakiem płuc.
Potencjał w medycynie i dalsze plany
Według badaczy, metoda ta może w przyszłości umożliwić proste badania przesiewowe w kierunku raka płuc, zanim guz stanie się widoczny w tomografii komputerowej. Może również wspierać medycynę spersonalizowaną, pozwalając na regularne monitorowanie poziomu biomarkerów w celu oceny skuteczności leczenia.
Platforma jest programowalna, co oznacza, że potencjalnie można ją dostosować do wykrywania wirusów, bakterii czy biomarkerów związanych z innymi chorobami, takimi jak choroba Alzheimera. Następnym celem zespołu jest miniaturyzacja systemu i stworzenie przenośnej wersji urządzenia do użytku w klinikach i odległych rejonach.
Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/02/260216044002.htm
