Мы используем технологию cookie для понимания того, как вы пользуетесь нашим сайтом. Под этим подразумевается персонализированный контент и реклама. Для того, чтобы узнать больше - нажмите сюда. Пользуясь данным сайтом вы подтверждаете согласие с нашей политикой. Политика cookie.
Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
RANDOX LABORATORIES

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
Реагент Access AccuTnI+3 содержит парамагнитные частицы для хемилюминесцентного иммуноанализа для количественного определения уровней сердечного тропонина I (cTnI) в сыворотке и плазме человека с использованием системы иммуноанализа Access 2 Immunoassay System для оказания помощи в диагностике инфаркта миокарда (фото любезно предоставлено Beckman-Coulter).

Анализ крови предсказывает риск смерти от коронарной недостаточности

Сердечно-сосудистое (СС) заболевание связано с активацией ренин-ангиотензиновой системы (РАС) и является основной причиной... Читать дальше

Молекулярная диагностика

посмотреть канал
Пневмотахометры, используемые для измерения максимальной скорости выдоха при контроле и диагностике астмы (фото предоставлено Wikimedia Commons).

РНК-секвенирование образца со слизистой оболочки носа поможет диагностировать астму

Создана ​​панель биомаркеров из 90 генов, которая позволяет быстро и точно диагностировать астму на основе простых образцов,... Читать дальше

Гематология

посмотреть канал
Набор для сбора крови BD Vacutainer UltraTouch (фото любезно предоставлено Becton Dickinson).

Новое устройство способствует положительному опыту проведения флеботомии

Флеботомия является необходимой процедурой, но может быть источником боли, стресса и тревоги для некоторых пациентов.... Читать дальше

Иммунология

посмотреть канал
Orientia tsutsugamushi (стрелки) в культуре жидкости бронхоальвеолярного лаважа у пациента с острым респираторным дистресс-синдромом (фото любезно предоставлено Университетом Экс-Марсель).

Антитела могут быть интерпретированы после заражения болезнью цуцугамуши

Цуцугамуши (scrub typhus) представляет собой зоонозную инфекцию, вызываемую бактерией Orientia tsutsugamushi.... Читать дальше

Микробиология

посмотреть канал
Компьютерное изображение E. coli (фото любезно предоставлено Алисой Эккерт (Alissa Eckert) и Дженнифер Остхуйзен (Jennifer Oosthuizen)/Центр по контролю и профилактике заболеваний).

Обнаружена взаимосвязь группы крови с тяжестью диареи

Энтеротоксигенные бактерии кишечной палочки (Escherichia coli) ежегодно становятся виновниками миллионов случаев диареи и... Читать дальше

Патология

посмотреть канал
Гистопатология папиллярного мышечно-неинвазивного рака мочевого пузыря (фото любезно предоставлено Американской урологической ассоциацией (American Urological Association)).

Простой анализ может снизить нагрузку лечения рака мочевого пузыря

Рак мочевого пузыря – достаточно распространенное заболевание, налагающее самую высокую цену на пациента в системе здравоохранения... Читать дальше

Индустрия

посмотреть канал
По прогнозам специалистов, глобальный рынок товаров для ПЦР к 2025 году превысит 7,4 миллиарда долларов США (фото любезно предоставлено iStock).

Глобальный рынок ПЦР к 2025 году превысит 7 миллиардов долларов США

Глобальный рынок товаров для полимеразной цепной реакции (ПЦР) в 2017 году оценивался в 3,7 миллиарда долларов США и, согласно... Читать дальше
Copyright © 2000-2018 Globetech Media. All rights reserved.