Plonasluoksnis chemosensorius patikimai aptinka su vėžiu susietą ligos žymeklį

Anonim

Daugelį vėžio atvejų galima sėkmingai gydyti, jei pacientas pakankamai anksti konsultavosi su gydytoju. Bet kaip gali aptiktas besivystantis vėžys, jei jis nesukelia jokių simptomų? Artimiausioje ateityje tinkamai ankstyva diagnozė gali būti įmanoma naudojant pigius ir paprastus cheminius jutiklius, nes chemozesuojančios polimerinės plėvelės, sukurtos Lenkijos mokslų akademijos Varšuvos fizinės chemijos institute.

Šiomis dienomis vėžys jau nebėra mirties nuosprendis. Tačiau ankstyvas gydymas suteikia geriausias galimybes atsigauti. Laikas yra problema, nes daugelis navikų vystosi ilgą laiką be simptomų. Vienas iš sprendimų galėtų būti namų diagnostikos testai, kuriuos vartotojai galėtų atlikti palyginti reguliariai. Lenkijos mokslų akademijos (IPC PAS) mokslininkų sukurtas ir pagamintas cheminis jutiklis Varšuvoje priartina tokius chemosensing diagnostikos tyrimus.

Svarbiausias chemosensorio elementas yra plona polimero plėvelė, aptikusi neopterino molekules, žinomas cheminės terminijos kaip 2-amino-6- (1, 2, 3-trihidroksipropil) -1H-pteridin-4-onas). Neopterionas yra aromatinis junginys, esantis žmogaus kūno skysčiuose, pvz., Kraujo serume, šlapime ir smegenų skystyje. Pagaminta imuninės sistemos, jis laikomas universaliu medicinos diagnozės žymekliu. Šio biologinio žymens koncentracija labai padidėja tam tikrų neoplastinių ligų, tokių kaip piktybinė limfoma, atveju, nors kai kurių virusinių ir bakterinių infekcijų, taip pat parazitinės etiologijos ligų metu pasireiškia padidėjęs neopterino kiekis. Transplantacijos pacientų padidėjęs neoptriino signalo tikimybė atmesti.

"Kaip mes galime aptikti neoptino buvimą?" Remiantis šiuo metodu, yra tinkamas būdas naudoti specialias atpažinimo medžiagas, paruoštas molekulinio įspaudimo būdu. Šis metodas apima "norimą junginį" išstumiančias "membranas - jų formą, bet ir bent dalį cheminės savybės - kruopščiai suplanuotame polimere ", - sako žurnalo" Biosensoriai "ir" Bioelectronics " publikuojamo straipsnio autorius Dr. Piyush Sindhu Sharma (IPC PAS).

Polimero plėvelės paruošimo metu tikslinės medžiagos molekulės, šiuo atveju neopterinas, yra suspenduotos darbo tirpale, kuriame jų susirišimo vietos turi susieti su vadinamųjų funkcinių monomerų atpažinimo vietomis. Savo ruožtu šie monomerai turėtų sugebėti sujungti kitą monomerą, kryžminį junginį. Kartu, po polimerizacijos, šios sudedamosios dalys sudaro tvirtą polimero atraminę struktūrą. Be to, neopterino molekulės, naudojamos kaip šablonas, išplaunami iš struktūros. Rezultatas yra patvarus polimeras su molekulinėmis ertmėmis, kurios turi formą ir cheminės savybės, kad būtų užtikrintas neoptino molekulių gaudimas iš jo aplinkos.

Pagrindinis molekulinio įspaudimo sunkumas yra tinkamų funkcinių ir kryžminių monomerų ir tirpiklių parinkimas bei jų proporcijų ir reakcijos sąlygų nustatymas. Ph.D. studentas Agnieszka Wojnarowicz (IPC PAS) paaiškina: "Remiantis kvantinių cheminių skaičiavimų rezultatais, mes pirmiausia patikrinsime, ar yra ryšys tarp mūsų šabloninės molekulės ir pasirinktų funkcinių monomerų, ar jie bus stabilūs naudojamame tirpiklyje. Taip pat patikrinsime, ar susidariusios molekulinės ertmės yra pakankamai selektyvios, ty ar jie pirmiausia užfiksuos molekules, kurias aptikome, o ne tas, kurios yra panašios į juos. Kai skaičiavimo rezultatai patvirtina mūsų lūkesčius, tai yra, kai mes tęsime jų eksperimentinį patvirtinimą. "

IPC PAS buvo atpažįstamas polimero plėvelė su neopterino molekulinėmis ertmėmis ant elektrodo paviršiaus. Po to, kai panardintas į dirbtinį kraujo serumą, kurio nelydimas neopterinu, elektrodo plėvelė užfiksavo neopterino molekules, dėl to sumažėjo elektros potencialas prijungtoje matavimo sistemoje. Tyrimai parodė, kad polimero molekulinės ertmės beveik visiškai užpildytos neopterino molekulėmis, nepaisant to, kad yra panašios struktūros ir savybių turinčios molekulės. Šis rezultatas reiškia, kad klaidingai teigiamo aptikimo tikimybė yra nereikšminga. Todėl naujas cheminis jutiklis daugiausia reaguoja į tai, į ką turėtų reaguoti ir nieko kito.

"Šiuo metu mūsų chemosensorius yra laboratorijos įrangos dalis. Tačiau jo pagrindinio elemento, ty pripažįstamo polimero plėvelės, gamyba nesukelia didelių problemų, o elektronikos, atsakingos už elektrinius matavimus, gali būti lengvai minimizuota. Niekas neatsižvelgia į tai, kaip pastatyti paprastą ir patikimą diagnostikos įrangą, pagrįstą mūsų vystymu, per keletą metų, kuri būtų prieinama ne tik medicinos įstaigoms ir gydytojų operacijoms, bet ir visuomenei apskritai ", - prognozuoja Prof. Kutner (IPC PAS).

menu
menu