Biomedicinsk sonde lavet af fordærvede appelsiner

En University of Sydney Ph.D. forsker er ved at udvikle en kræft- og alvorlig sygdomsdetekterende biomedicinsk sonde, der kan fremstilles af saften af ​​harske appelsiner.

Kaldet en nanobiosensor - en lillebitte sonde, der bruger fluorescens til at signalere cellernes pH i forhold til deres surhedsgrad eller alkalinitet - den registrerer, om celler er i fare, eller i de tidlige stadier af kræft eller andre alvorlige sygdomme.

Når menneskelige celler bliver mere sure, kan det tyde på, at kræft ikke er langt væk.

Nanobiosensoren, som kun måler en milliarddel af en meter, er lavet af fluorescerende kulstofprikker, der kan skabes fra madaffald, i dette tilfælde saften af ​​rådne appelsiner. De 'off' appelsiner blev brugt på grund af deres høje niveauer af ascorbinsyre - som forbedrer nanobiosensorens funktionalitet - og for at minimere madspild, der går til losseplads.

Processen, offentliggjort i Chemical Engineering Journal, involverer at tage en vævsbiopsi af celler, der mistænkes for at være kræftfremkaldende, og som lægges i en petriskål. Ved hjælp af en laboratoriepipette (en videnskabelig pipette) påføres nanobiosensoren derefter cellerne, som derefter undersøges under et fluorescensmikroskop - en type mikroskop, der viser subtile lysvariationer.

"Dramatiske udsving i surhedsgraden af ​​celler kan føre til uhensigtsmæssig cellefunktion, vækst og deling, og kan føre til alvorlige sygdomme," sagde ledende forsker og Biomedicinsk Engineering Ph.D. studerende hr. Pooria Lesani.

"Vi har udviklet en følsom og omkostningseffektiv nanobiosensor til real-time måling af surhedsgraden af ​​cellerne," sagde hr. Lesani, som også er tilknyttet Sydney Nano Institute.

"Denne nanobiosensor kan også hjælpe os med at få en bedre forståelse af, hvordan disse sygdomme udvikler sig," sagde hr. Lesani. Hans forskning udføres under tilsyn af professor Hala Zreiqat, AM-direktør for ARC Center for Innovative BioEngineering og leder af Biomaterials and Tissue Engineering Unit.

"Mange sygdomme begynder at udvikle sig over mange år - og endda årtier - før en person viser selv de mindste symptomer. Med mange sygdomme som Alzheimers, når først der er symptomer, er det for sent at behandle dem," sagde hr. Lesani.

"Vores enhed giver mulighed for en mere præcis sygdomsdiagnose før symptomernes begyndelse, samt muliggør tidlig opdagelse af alvorlige sygdomme forbundet med pH-udsving.

"Vi håber, at dette kan føre til tidlig behandling og forebyggelse af alvorlig sygdom. Nuværende testmetoder kan være komplekse, dyre og tidskrævende, hvorimod vores nanobiosensor nemt kan produceres i stor skala til lave omkostninger."

Fra dårlig orange til nanobiosensor

Nogle skaber måske alkohol fra rådden appelsinjuice, mens andre som hr. Lesani laver nanobiosensorer.

"Processen til at lave disse kulstofprikker til nanobiosensoren svarer til at lave et måltid i en trykkoger," sagde han.

"Vi smider alle ingredienserne sammen - i dette tilfælde harsk appelsinjuice og lidt vand - i en reaktor, der ligner en trykkoger, lukker låget tæt og placerer det i en videnskabelig ovn opvarmet til omkring 200 ℃.

"Den øgede temperatur og tryk inde i reaktoren nedbryder ingrediensernes oprindelige molekylære struktur og hjælper dem med at danne et nyt materiale:kulstofprikker. Disse prikker bruges derefter til at bygge nanobiosensoren." + Udforsk yderligere

Ultra-præcision nano-sensor kunne detektere jernlidelser