Bestfilez.net - новости мира Hi-tech
20.04.24  
Последние новости
Новости :: Наука и техника

Ученые разработали портативный прибор для обнаружения биомаркеров болезней Альцгеймера и Паркинсона

Международная команда ученых из Китая и США разработала носимое неинвазивное устройство, способное обнаруживать биомаркеры болезней Альцгеймера и Паркинсона

Из-за проблем с логистикой и довольно сложных инвазивных процедур многие люди откладывают обследование на выявление болезней Альцгеймера и Паркинсона. Однако благодаря новому портативному устройству такое тестирование вскоре можно будет выполнять неинвазивно практически в любом месте.

Опытный образец прибора. В настоящее время его коммерциализацией занимается биотехнологическая компания Ampera Life. Изображения представлено David Bailliot /UC San Diego Jacob Schooll of Engineering.

Обычно для выявления нейродегенеративных заболеваний, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона, пациенты должны посещать больницу или клинику, где им делают спинномозговую пункцию и магнитно-резонансную томографию. Разумеется, далеко не все люди с восторгом воспринимают такую перспективу, к тому же многие из них могут не обладать достаточной физической подвижностью или средствами передвижения, необходимыми для совершения поездки.

В поисках более приемлемой альтернативы международная группа специалистов модернизировала существующий портативный инструмент, предназначенный для обнаружения вируса SARS-CoV-2, вызывающего COVID-19, так, чтобы с его помощью можно было определять биомаркеры, ассоциированные с болезнями Альцгеймера и Паркинсона. В частности, новое устройство обнаруживает пептиды амилоида бета и тау, которые связаны с болезнью Альцгеймера, а также белок альфа-синуклеин, ассоциируемый с болезнью Паркинсона.

К настоящему времени прибор был протестирован с помощью лабораторного оборудования на образцах тканей мозга умерших пациентов с болезнью Альцгеймера и Паркинсона и показал, что его точность не уступает современным методам диагностики. Вместе с тем конечной целью эксперимента является определение биомаркеров в образцах слюны или мочи живых пациентов.

В основе устройства лежит интегральная микросхема, в которую встроен высокочувствительный графеновый полевой транзистор (GFET). На транзистор подается электрический ток от подключенного аккумулятора.

В основе устройства лежит интегральная микросхема, в которую встроен высокочувствительный графеновый полевой транзистор (GFET). На транзистор подается электрический ток от подключенного аккумулятора. Как известно полевой транзистор состоит из трех элементов истока, стока и затвора. Исток - электрод, от которого движутся носители заряда, Сток - электрод, к которому движутся носители заряда, Затвор - электрод, управляющий сечением канала, проще говоря, он контролирует величину тока, проходящего между истоком и стоком.

Если внимательно присмотреться к устройству, оснащенному графеновым полевым транзистором (GFET), то можно увидеть электроды истока, стока и затвора. Дэвид Байо (David Baillot)/Инженерная школа Джейкобса университета Сан-Диего

Ученые прикрепили к затвору нить ДНК, так называемый аптамер, который естественным образом связывается с пептидами амилоида бета, тау или белками синуклеина (в зависимости от конкретного используемого аптамера). Если в образце присутствуют какие-либо из этих молекул, то при их связывании с аптамером на электроде затвора изменяется величина протекающего тока. Изменение силы тока информирует пользователя о присутствии биомаркера. Соответствующее уведомление поступает на ноутбук или смартфон, подключенный по беспроводной связи.

"Подобные портативные диагностические устройства помогут диагностировать нейродегенеративные заболевания в домашних условиях, а также в клиниках и домах престарелых по всему миру", - отметил профессор Ратнеш Лал (Ratnesh Lal) из Калифорнийского университета в Сан-Диего, соавтор исследования.

Доклад об этом эксперименте, в котором также участвовали сотрудники Техасского медицинского университета, Иллинойского университета Урбана-Шампейн и Университета Китайской академии наук, был недавно опубликован в журнале PNAS.

Источник: Калифорнийский университет - Сан-Диего



Опубликовано 16.11.23

Новости Hi-tech
Яндекс.Метрика

sitemap sitemap.xml
Сайт сделан на SiNG cms © 2010-2020