Разработан метод диагностики болезней на ранних стадиях

Ученые разработали сверхчувствительный тестер, который позволит им обнаружить признаки заболевания на самых ранних стадиях, говорится в исследовании, опубликованном на днях в журнале Nature Materials. Ученые из Императорского колледжа в Лондоне и Университета Виго создали тестер для выявления определенных молекул, которые свидетельствуют о наличии заболевания, даже если они находятся в очень ранних стадиях развития. Уже существуют тесты для некоторых заболеваний, которые работают с помощью биомаркеров с использованием биологических датчиков или биосенсоров.
Тем не менее, существующие биосенсоры становятся менее чувствительными и мало точными при выявлении биомаркеров, когда они находятся в очень низких концентрациях, как это происходит, если болезнь находится в ранней стадии.

Благодаря исследованиям ученые выяснили, что новый биосенсорный тест может найти биомаркеры, связанные с раком предстательной железы, которые называются простата-специфическими антигенами (ПСА). Тем не менее, команда заявляет, что биосенсор может быть легко перестроен, чтобы проверить наличие других заболеваний и вирусов, где наличие соответствующих биомаркеров неизвестно. Профессор Молли Стивенс, старший автор исследования из департамента материалов и биоинженерии в Императорском колледже в Лондоне, заявил: "Очень важно проводить выявление заболеваний на ранней стадии, если мы хотим, чтобы люди получали наилучшие результаты от лечения. Заболевания, как правило, легче лечить на данном этапе, и ранняя диагностика может дать нам шанс остановить болезнь, прежде чем симптомы ухудшатся, однако, для многих заболеваний, используя современные технологии, мы можем зафиксировать ранние признаки болезни, которые могут быть подобны пресловутой иголке в стоге сена. Наш новый тест может обнаружить то, что раньше считалось невозможным. В данном исследовании мы рассмотрели только один тип биомаркеров конкретного заболевания, но мы также уверены, что тест может быть адаптирован для определения многих других заболеваний на ранней стадии".

Команда продемонстрировала эффективность их биосенсора на тестировании образцов PSA биомаркеров в растворах, содержащих сложную смесь из крови, и белков, полученных из сыворотки крови. Мониторинг уровня PSA в сверхнизких концентрациях может иметь решающее значение при ранней диагностике повторного развития рака простаты, но классические подходы обнаружения не достаточно чувствительны, чтобы проводить этот анализ с высокой степенью точности. Новый тест может обеспечить более точный диагноз, но необходимо провести дополнительные исследования для дальнейшего изучения потенциала новой технологии.

В своем исследовании, частицы PSA обнаружены в концентрации +0,000000000000000001 грамма на миллилитр, которая находится в пределах, установленных в производительности биосенсора. Для сравнения, существующий тест, который называется иммуноферментный анализ (ИФА), может обнаружить PSA в концентрации всего 0,000000001 грамм на миллилитр, что девять раз меньше. Биосенсоры, использованные в исследовании, состоят из золотых элементов наноскопических размеров, плавающих в растворе крови. Эти золотые частицы, как антитела, цепляются за СРП. Вторичным антителом, которое состоит из фермента глюкозооксидазы, создается характерное покрытие кристаллами серебра, которые легко обнаружить, когда биомаркеры PSA находятся в низкой концентрации. Это серебряное покрытие действует как сигнал того, что PSA присутствует в крови, и может быть легко обнаружено учеными с использованием простых оптических микроскопов.