Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте

Мероприятия

26 Feb 2018 - 01 Mar 2018
05 Mar 2018 - 06 Mar 2018

Инновационный нанодатчик поможет проводить диагностику заболеваний

Редакция HospiMedica - Россия
Опубликовано 26 Sep 2017
Print article
Устройство датчика: простая характеризация концентрации газа, выдыхаемого человеком, способствует диагностике болезни и физического состояния (фото любезно предоставлено Корейским институтом перспективных научных исследований и технологий).
Устройство датчика: простая характеризация концентрации газа, выдыхаемого человеком, способствует диагностике болезни и физического состояния (фото любезно предоставлено Корейским институтом перспективных научных исследований и технологий).
Выдыхаемый человеком газ содержит различные компоненты, в том числе водяной пар, водород, ацетон, толуол, аммиак, сероводород и монооксид углерода. Некоторые из них тесно связаны с такими заболеваниями, как астма, рак легких, сахарный диабет 1-го типа и галитоз.

Диагностические датчики, разработанные с использованием нанокатализаторов с инкапсулированными белками, способны диагностировать определенные заболевания, анализируя выдыхаемый воздух. Эта технология позволяет осуществлять раннее наблюдение за различными заболеваниями путем распознавания в выдохе человека паттернов биомаркерных газов, связанных с заболеваниями.

Ученые из Корейского института перспективных научных исследований и технологий (Korea Advanced Institute of Science and Technology; Тэджон, Республика Корея) создали хеморезистивные датчики дыхания с исключительно высокой чувствительностью и селективностью, которые были разработаны путем объединения полых нанокатализаторов в белковой матрице с нанотрубками из электроспряденного оксида металла. Метод синтеза катализаторов в белковой матрице является очень простым и универсальным для получения не только однокомпонентных каталитических наночастиц, но и разнообразных гетерогенных интерметаллических катализаторов с размерами менее 3 нм.

Чтобы преодолеть существующие ограничения, команда использовала наноразмерный белок апоферритин (apoferritin) у животных в качестве матрицы. Белковые матрицы имеют полые наноканалы на месте ядра, и различные наночастицы из каталитических сплавов могут быть инкапсулированы внутри белковых наноклеток. Белковые наноклетки обладают преимуществами, потому что почти неограниченное количество соединений материалов из периодической таблицы может быть собрано для синтеза гетерогенных каталитических наночастиц. Кроме того, интерметаллические нанокатализаторы с контролируемым атомным отношением двух разных элементов могут быть получены с использованием белковых наноклеток, что является инновационной стратегией поиска новых типов катализаторов. Например, могут быть синтезированы высокоэффективные катализаторы на основе платины, такие как платина-палладий (PtPd), платина-никель (PtNi), платина-рутений (PtRu) и платина-иттрий (PtY).

Чувствительность к биомаркерам была улучшена примерно в 3-4 раза по сравнению с обычными однокомпонентными нановолоконными датчиками на основе платины и палладия. В частности, c помощью датчиков выдыхаемого воздуха с использованием гетерогенных нанокатализаторов удалось определить 1 ч./млн ацетона и сероводорода, что является лучшим показателем, который когда-либо отмечался в литературе. Команда разработала платформу диагностики заболеваний, которая распознает индивидуальные паттерны дыхания, используя систему с множеством матриц датчиков с различными чувствительными слоями и гетерогенными катализаторами, чтобы люди могли легко идентифицировать аномалии в своем здоровье. Используя систему с 16 датчиками, физические состояния могут непрерывно контролироваться путем анализа изменений концентрации биомаркеров в выдыхаемых газах.

Доктор философии Санг-Джун Ким (Sang-Joon Kim), старший автор исследования, сказал: "Новые типы гетерогенных нанокатализаторов были синтезированы с использованием белковых матриц размером около 2 нм и функционализированы на нановолоконных чувствительных слоях из различных оксидов металлов. Установленные чувствительные библиотеки могут обнаруживать виды биомаркеров с высокой чувствительностью и селективностью. Инновационная платформа анализа выдыхаемых газов будет очень полезна для сокращения расходов на медицинское обслуживание и постоянного мониторинга физических состояний".
Исследование было опубликовано в журнале Accounts of Chemical Research в июле 2017 года.

Ссылки по теме:
Корейский институт перспективных научных исследований и технологий


Print article

Каналы

Химия

посмотреть канал
Система непрерывного контроля глюкозы FreeStyle Libre (фото любезно предоставлено Abbott).

Выпущены новые рекомендации по контролю диабета

Американская диабетическая ассоциация (American Diabetes Association, ADA) в своих Стандартах медицинской помощи при диабете... Читать дальше

Молекулярная диагностика

посмотреть канал
NutriPhone - мобильная диагностическая платформа для мониторинга индивидуальных уровней витаминов и микронутриентов, адаптированная для работы с системой экспресс-анализов в пунктах оказания медицинской помощи (фото любезно предоставлено Корнеллским университетом).

Экспресс-анализ даст возможность выявлять недостаток питательных веществ и микроэлементов

Технология, которая может изменить способ тестирования дефицита питательных веществ во всем мире, основана на новой 15-минутной... Читать дальше

Гематология

посмотреть канал
Мазок периферической крови, взятой у пациента с эозинофилией, в котором видны пять эозинофилов (фото любезно предоставлено Госпиталем для больных детей в Торонто).

Связанный с уровнем эозинофилов биомаркер способствует выявлению агрессивной формы воспалительного заболевания кишечника

Эозинофилия периферической крови при воспалительном заболевании кишечника связана с неспецифическим язвенным колитом и активным... Читать дальше

Иммунология

посмотреть канал
Диагностика, понимание и лечение болезни Крона будут, по всей видимости, упрощены благодаря исследованию, направленному на разработку лучшего анализа крови для диагностики заболевания (фото любезно предоставлено Университетом штата Аризона).

Иммунопротеомика определяет новые биомаркеры для диагностики болезни Крона

Исследование, базирующееся на новом методе скрининга и направленное на разработку лучшего анализа крови для обнаружения болезни... Читать дальше

Микробиология

посмотреть канал
Анализ Aptima на Mycoplasma genitalium (фото любезно предоставлено Hologic).

Проведена оценка нового анализа Aptima на Mycoplasma genitalium

Возбудитель Mycoplasma genitalium (MG) часто вызывает негонококковый уретрит у мужчин , а также связан с цервицитом, воспалительным... Читать дальше

Патология

посмотреть канал
Сканирующая электронная микрофотография (SEM) клеток рака молочной железы (фото любезно предоставлено SPL).

Анализ крови выявляет резистентность к препаратам, направленным на ген рака молочной железы (BRCA)

Устойчивость к химиотерапии на основе препаратов платины или ингибированию PARP в зародышевой линии носителей мутации BRCA1... Читать дальше

Индустрия

посмотреть канал
По прогнозам специалистов, рынок анализов клинической химии будет расти на 3% в течение следующих пяти лет до 19,7 миллиардов долларов США в 2021 году (фото любезно предоставлено Shutterstock).

Рынок клинической химии достигнет 19,7 миллиардов долларов США в 2021 году

Ожидается, что рынок анализов клинической химии будет расти на 3% в течение следующих пяти лет, начиная с 17,8 миллиардов... Читать дальше
Copyright © 2000-2018 Globetech Media. All rights reserved.