Håndholdt nanoLAB registrerer sygdomsproteiner på få minutter

I 2009 Stanford University fakultetsmedlem Shan Wang og ph.d.-studerende Richard Gaster og Drew Hall demonstrerede, at de kunne bruge de samme ultrafølsomme magnetiske sensorer, som danner grundlaget for nutidens kompakte, højkapacitets diskdrev i kombination med masseproducerede magnetiske nanotags til at detektere små mængder kræftassocierede proteiner (klik her for tidligere historie).

Nu, i et papir offentliggjort i tidsskriftet Lab on a Chip , de tre videnskabsmænd viser, hvordan de krympede denne teknologi for at skabe en håndholdt sygdomsdetektionsenhed, som enhver person burde kunne bruge derhjemme til at opdage sygdom og endda overvåge effektiviteten af ​​kræftbehandling. Dr. Wang er co-principal investigator af Center for Cancer Nanotechnology Excellence and Translation, et af ni sådanne centre finansieret af National Cancer Institute.

Enheden, som forskerne har navngivet nanoLAB, består af en engangs "pind", der ligner en graviditetstest hjemme, og en håndholdt magnetisk læser, der analyserer en patients urin, blod, eller spyt for tilstedeværelsen af ​​specifikke sygdomsassocierede proteiner. I sit nuværende design, nanoLAB kan give samtidige ja-nej-svar for op til otte forskellige sygdomsassocierede proteiner. Den håndholdte sensorenhed koster mindre end $200 at producere, mens de pinde, der er i stand til at foretage otte målinger, koster mindre end $3,50 hver, og kunne falde til under $1 stykket med forbedringer, der allerede er på vej. Da Dr. Wangs elever byggede den første version af denne enhed, det optog et helt rum. En komponent, elektromagneten, vejede over 200 pund af sig selv og skulle tilsluttes en stikkontakt. Batterier driver enheden i sin nye form.

For at udføre en test ved hjælp af nanoLab, en person ville tilføje en dråbe biologisk prøve - urin eller blod, for eksempel - på pinden. De ville derefter tilføje indholdet af to formålte hætteglas til pinden og derefter vente 15 minutter på, at resultaterne viste sig i form af et tændt LED-lys på sensorenheden. En forprogrammeret mikroprocessor håndterer al dataanalyse og genererer ja-nej-signalet, der er synligt som enten et grønt eller rødt lys.

Dette arbejde, som er beskrevet i et papir med titlen, "nanoLAB:En ultrabærbar, håndholdt diagnostisk laboratorium for global sundhed, " blev delvist støttet af NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, et omfattende initiativ designet til at fremskynde anvendelsen af ​​nanoteknologi til forebyggelse, diagnose, og behandling af kræft. Et sammendrag af denne artikel er tilgængelig på tidsskriftets hjemmeside.