Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
SIGMA ALDRICH CORP.

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
Положительный тест на беременность. Женщины с результатами анализов, указывающими на низкий резерв яичников, имели не меньшую вероятность для зачатия в течение 6 или 12 месяцев попыток, чем женщины, чьи лабораторные анализы не указывали на сниженную выработку яйцеклеток (фото предоставлено News Health Advisor).

Доказано, что анализы на резерв яичников плохо предсказывают фертильность

Тесты, измеряющие яичниковый резерв женщины, чтобы оценить, сколько еще лет будет сохраняться детородная функция, пользуются... Читать дальше

Молекулярная диагностика

посмотреть канал
Анализ Affymetrix Axiom CEU Genome-Wide Population-Optimized Human Arrays представляет собой генотипирующие панели, которые предлагают диапазон редких и распространенных генетических вариантов для полногеномных исследований связи заболеваний (фото любезно предоставлено Thermo Fisher Scientific).

Выявлены новые варианты риска синдрома беспокойных ног

Один из десяти человек европейского происхождения подвержен синдрому беспокойных ног, при котором страдающие испытывают непреодолимое... Читать дальше

Гематология

посмотреть канал
В новом исследовании предлагается пересмотреть методические рекомендации для оценки ортостатической гипотензии (фото любезно предоставлено фотобанком iStock).

Пересмотрены методические рекомендации, целесообразные для оценки ортостатической гипотензии

Исследователи обнаружили, что измерение кровяного давления для проверки на наличие ортостатической гипотензии (форма пониженного... Читать дальше

Иммунология

посмотреть канал
Микрофотография, показывающая инфильтрационные опухолевые лимфоциты при колоректальной карциноме. Окрашивание гематоксилином и эозином. Инфильтрационные опухолевые лимфоциты (ИОЛ) указывают на микросателлитную нестабильность (фото любезно предоставлено Wikimedia).

Микроокружение опухолей может предоставить биомаркер для женщин с трижды негативным раком молочной железы

Исследователи обнаружили, что присутствие инфильтрирующих опухолей лимфоцитов (ИОЛ) значительно варьировалось в опухолях... Читать дальше

Микробиология

посмотреть канал
Фотография одиночного лимфоцита человека, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа (фото любезно предоставлено Национальным институтом рака).

Разработан контрольный список для раннего выявления младенцев с тяжёлой комбинированной иммунной недостаточностью

Неудовлетворительное распознавание синдрома тяжёлой комбинированной иммунной недостаточности (ТКИН) лечащими врачами приводит... Читать дальше

Патология

посмотреть канал
Гистологический вид зубчатых полипов: (А) нормальная слизистая оболочка толстой кишки; (B) сидячая аортальная зубчатая аденома с пилообразным видом железистых полостей в продольном разрезе (фото любезно предоставлено доктором Куатрекасасом (Cuatrecasas)).

Риск развития колоректального рака связан с полипами и аденомами

Большинство видов колоректального рака развивается из предшественников, представляющих собой полипы, и наиболее распространенными... Читать дальше

Индустрия

посмотреть канал
Глобальный рынок гематологических анализаторов, как ожидается, превысит 2 миллиарда долларов США к 2024 году (фото любезно предоставлено Shutterstock).

Мировой рынок гематологических анализаторов превысит 2 миллиарда долларов США к 2024 году

Ожидается, что глобальный рынок гематологических анализаторов превысит 2 миллиарда долларов США, чему способствует внедрение... Читать дальше
Copyright © 2000-2017 Globetech Media. All rights reserved.