Imec rapporterer asymetriske nanostrukturer til tidlig og mere præcis forudsigelse af kræft

Forskere ved nanoteknologiforskningscentret Imec (Belgien) har demonstreret biosensorer baseret på nye nanostrukturgeometrier, der øger følsomheden og gør det muligt at opdage ekstremt lave koncentrationer af specifikke sygdomsmarkører. Dette baner vejen for tidlig diagnostik af for eksempel kræft ved at detektere lave tætheder af kræftmarkører i humane blodprøver.

Funktionaliserede nanopartikler kan identificere og måle ekstremt lave koncentrationer af specifikke molekyler. De muliggør realisering af diagnostiske systemer med øget følsomhed, specificitet og pålidelighed, hvilket resulterer i en bedre og mere omkostningseffektiv sundhedspleje. Og, gå et skridt videre, funktionaliserede nanopartikler kan hjælpe med at behandle sygdomme, ved at ødelægge de syge celler, som nanopartiklerne binder sig til.

Imec sigter mod at udvikle biosensorsystemer, der udnytter et fænomen kendt som lokaliseret overfladeplasmonresonans i ædelmetal (f.eks. Guld og sølv) nanostrukturer. Biosensorerne er baseret på optisk påvisning af en ændring i nanostrukturenes spektrale respons ved binding af en sygdomsmarkør. Detektionsfølsomheden kan øges ved at ændre morfologien og størrelsen af ​​ædelmetal -nanostrukturer.

Biosensorsystemet er billigt og let at udvide til multiparameter biosensering. Imec præsenterer i dag brudte symmetri guld nanostrukturer, der kombinerer nanoringer med nanodiscs. Kombination af forskellige nanostrukturer i umiddelbar nærhed tillader detaljeret konstruktion af plasmonresonansen af ​​nanostrukturer. Mere specifikt, imec målrettede en optimering af både bredden af ​​resonanstoppen og resonansskiftet ved binding af sygdomsmarkøren. Med hensyn til disse parametre, de nye geometrier klarer sig klart bedre end de traditionelle nanosfærer. Derfor, de er bedre egnet til praktisk anvendelse i følsomme biosensorsystemer.

"Med vores bio-nano-forskning, vi sigter mod at spille en vigtig rolle i udviklingen af ​​kraftfuld sundhedsdiagnostik og terapi. Vi arbejder på innovative instrumenter til støtte for forskning i sygdomme, og vi undersøger bærbare teknologier, der kan diagnosticere sygdomme på et tidligt tidspunkt. Vi ønsker at hjælpe den farmaceutiske og diagnostiske industri med instrumenter til at udvikle diagnostiske tests og behandlinger mere effektivt; ” sagde professor Liesbet Lagae, programchef HUMAN ++ om biomolekylær grænseflade teknologi.

Nogle af disse resultater blev opnået i samarbejde med det katolske universitet i Leuven (Leuven, Belgien), Imperial College (London, Storbritannien) og Rice University (Houston, Texas).