Stort potentiale for hurtigere diagnoser med ny nano-metode

Jo mere præcist vi kan diagnosticere en sygdom, jo større er chancen for, at patienten overlever. Derfor arbejder mange forskere på at forbedre kvaliteten af ​​den diagnostiske proces. Forskere ved Nano-Science Center, Københavns Universitet har fundet en metode, der vil gøre processen hurtigere, billigere og mere præcis. Dette er muligt, fordi de kombinerer avancerede værktøjer brugt i fysik til forskning i biologi på nanoskala, to videnskabelige discipliner som regel meget fjernt fra hinanden.

Mange sygdomme kan diagnosticeres ved hjælp af såkaldte biomarkører. Der er stoffer, for eksempel, som kan måles i en blodprøve, som viser, at patienten lider af den pågældende sygdom. Disse biomarkører er ofte proteiner, der findes i meget små mængder i blodet, gør det svært at opdage dem. Ved at måle dem, diagnosticeringen er mere præcis, og mange sygdomme kan opdages meget tidligt, før patienten udvikler alvorlige symptomer.

Til venstre:Elektronmikroskopbillede af nanotrådskov. Midten:Diagram af en enkelt nanotråd med proteiner (røde molekyler), som fanger en anden type proteiner (grønne molekyler) fra en opløsning. Til højre:Typisk fluorescensmikroskopbillede af proteiner fanget på nanotråde (set fra oven).

"Vi har udviklet en metode, hvor vi optimerer analysen af ​​proteinerne. Et centralt punkt i denne metode er brugen af ​​nanotråde til at holde på proteinerne, mens vi analyserer dem. Det er unikt, " forklarer Katrine R. Rostgaard, en ph.d.-studerende ved Nano-Science Center, Institut for Kemi, Københavns Universitet.

Forskere bruger normalt små plader til at holde på proteinerne, når de skal analyseres, men ved at bruge nanotråde, som er cylindriske strukturer med en diameter på omkring 1/1000 af et menneskehår, de tilføjer en tredje dimension til prøven. Nanotrådene står op som en lille skov, skabe et meget større overfladeareal til at holde på proteinerne, fordi de kan sidde på alle sider af nanotråden.

"Med større areal, vi kan holde flere proteiner på én gang. Dette gør det muligt at måle for flere biomarkører samtidigt, og det øger signalet, derved give en bedre kvalitet af diagnosen, " siger Katrine R. Rostgaard om metoden, som netop er blevet offentliggjort i tidsskriftet Nanoskala .

Rentabel metode til diagnosticering

Forskningen udføres på nanoskala på prøver i små størrelser. Skovene af nanotråde bruges til at fange de proteiner, de ønsker at studere direkte. Når man undersøger proteinerne, du kan genbruge nanotrådene ved at udføre flere tests på det samme protein. Dette forenkler arbejdsgangen i laboratoriet enormt i forhold til den konventionelle metode, hvor forskerne skal starte forfra med en ny plade til at holde på proteinerne, hver gang de udfører en ny analyse. På denne måde metoden er med til at gøre den diagnostiske proces mere miljøvenlig og økonomisk rentabel til brug i, for eksempel, industri.

"Vi ved, at flere store biotekvirksomheder vil være interesserede i vores nye metode og finde potentielle anvendelser, selvom det kræver forbedringer, før det er klar til brug i industrien, " forklarer Karen Martinez, forskningsgruppeleder for Nanobio-gruppen ved Nano-Science Center, Institut for Kemi, Københavns Universitet.