Følsom sensor registrerer Downs syndrom DNA

Ifølge Centers for Disease Control and Prevention, Downs syndrom er den mest almindelige fødselsdefekt, forekommer en gang hver 700 fødsler. Imidlertid, traditionelle ikke-invasive prænatale tests for tilstanden er upålidelige eller indebærer risici for moderen og fosteret. Nu, forskere har udviklet en sensitiv ny biosensor, der en dag kan bruges til at påvise fetalt Downs syndrom -DNA i gravide kvinders blod. De rapporterer deres resultater i ACS-journalen Nano bogstaver .

Karakteriseret ved varierende grader af intellektuelle og udviklingsmæssige problemer, Downs syndrom er forårsaget af tilstedeværelsen af ​​en ekstra kopi af kromosom 21. For at screene for tilstanden, gravide kvinder kan få ultralydsscanninger eller indirekte blodbiomarkørstest, men fejldiagnosticeringerne er høje. Fostervandsprøve, hvor læger stikker en nål ind i livmoderen for at opsamle fostervand, giver en endelig diagnose, men proceduren udgør risici for både den gravide kvinde og fosteret. Den nye metode til hel-genom-sekventering er meget nøjagtig, men det er en langsom og dyr proces. Zhiyong Zhang og kolleger ønskede at udvikle en hurtig, følsom og omkostningseffektiv test, der kunne påvise forhøjede DNA-koncentrationer af kromosom 21-DNA i gravide kvinders blod.

Forskerne brugte felteffekttransistorbiosensorchips baseret på et enkelt lag molybdændisulfid. De fastgjorde guld nanopartikler til overfladen. På nanopartiklerne, de immobiliserede probe-DNA-sekvenser, der kan genkende en specifik sekvens fra kromosom 21. Da holdet tilføjede kromosom 21-DNA-fragmenter til sensoren, de bandt sig til sonderne, forårsager et fald i enhedens elektriske strøm. Biosensoren kunne detektere DNA-koncentrationer så lave som 0,1 fM/L, som er meget mere følsom end andre rapporterede felteffekttransistor-DNA-sensorer.

Forskerne siger, at i sidste ende, testen kan bruges til at sammenligne niveauer af kromosom 21 DNA i blodet med niveauer af et andet kromosom, såsom 13, for at afgøre, om der er ekstra kopier, tyder på, at et foster har Downs syndrom.