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
ROCHE DIAGNOSTICS 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
Новое исследование показывает, что ожирение, которое влияет на печень, может сыграть определенную роль в развитии болезни Альцгеймера и деменции в отдаленном будущем (фото предоставлено Deposit Photos).

На риск развития болезни Альцгеймера влияет состояние печени и диета

Сниженные уровни плазмалогенов имеют связь с повышенным риском болезни Альцгеймера. Плазмалогены вырабатываются в печени... Читать дальше

Молекулярная диагностика

посмотреть канал
Тромбоз глубоких вен (фото предоставлено Wikimedia Commons).

Предложен быстрый метод диагностирования тромбоза глубоких вен

Простой анализ крови был предложен в качестве альтернативы довольно дорогостоящей и интенсивной ультразвуковой процедуре... Читать дальше

Гематология

посмотреть канал
Многомодовый планшет-ридер EnVision 2105 обеспечивает исключительную скорость, сверхвысокую пропускную способность и максимальную чувствительность по всем технологиям обнаружения (фото любезно предоставлено PerkinElmer).

Проведено гомогенное исследование степени заполнения BTK

Тирозинкиназа Брутона (Bruton tyrosine kinase - BTK), являющаяся членом тирозинкиназы, экспрессированной в семействе белков... Читать дальше

Иммунология

посмотреть канал
Принцип действия недорогой платформы Seq-Well для секвенирования РНК одиночных клеток (фото любезно предоставлено Shalek Lab).

Анализ полипов носовой полости позволяет сделать предположение о механизмах воспаления

Аллергическое воспаление может развиваться от устойчивой активации иммунитета 2-го типа в верхних дыхательных путях, что... Читать дальше

Микробиология

посмотреть канал
Времяпролётный масс-спектрометр с лазерной ионизацией и десорбцией из жидкой матрицы (фото любезно предоставлено Bruker Daltonics).

Времяпролётная масс-спектрометрия с лазерной ионизацией и десорбцией из жидкой матрицы поможет идентифицировать питиоз

Питиоз - опасное для жизни инфекционное заболевание, вызываемое оомицетом Pythium insidiosum. Болезнь все чаще регистрируется... Читать дальше

Патология

посмотреть канал
Oncotype DX анализирует 21 ген в опухоли, чтобы оценить риск рецидива рака после операции у женщин (фото любезно предоставлено Genomic Health).

Биомаркерные тесты способны помочь отдельным пациентам с онкологией

Биомаркерные тесты были повторно рассмотрены в качестве метода для поддержания решения в пользу или против адъювантной системной... Читать дальше

Индустрия

посмотреть канал
Ожидается, что к 2028 году рынок процессоров вестерн-блоттинга вырастет с 200 до 329 миллионов долларов США (фото любезно предоставлено Next Advance).

Рынок процессоров вестерн-блоттинга достигнет 329 млн долларов США к 2028 году

По прогнозам специалистов, рынок процессоров вестерн-блоттинга вырастет с совокупными темпами годового роста на уровне 5,1%,... Читать дальше
Copyright © 2000-2018 Globetech Media. All rights reserved.