Modułowe biosensory: innowacyjny przełom w diagnostyce medycznej i badaniach naukowych

WarsawNaukowcy z LMU opracowali innowacyjny sposób tworzenia elastycznych biosensorów, co może zrewolucjonizować wiele dziedzin, zwłaszcza diagnostykę medyczną. Dotychczas każdy biosensor musiał być stworzony na miarę do konkretnego zastosowania, co ograniczało ich elastyczność i wydłużało proces opracowania. Pod kierunkiem chemika Philipa Tinnefelda, nowa metoda wykorzystuje strukturę DNA do tworzenia sensorów, które można dostosować do różnych cząsteczek i poziomów stężenia.

Kluczowe cechy tego nowatorskiego projektu obejmują:

• Modułowy szkielet origami DNA z elastycznym mechanizmem zawiasowym.
• Dwa ramiona oznaczone barwnikami fluorescencyjnymi do pomiaru zmian odległości za pomocą techniki FRET.
• Możliwość włączenia miejsc dokujących dla różnych celów biomolekularnych, takich jak kwasy nukleinowe, przeciwciała i białka.

Ten projekt jest fascynujący, ponieważ jego kształt zmienia się istotnie pomiędzy stanem zamkniętym a otwartym. Z elementów blisko siebie przechodzi w pozycję, w której są one rozchylone pod kątem do 90°, co pozwala na wyraźne i precyzyjne sygnały. To duży krok naprzód w porównaniu do wcześniejszych systemów, które miały problemy z wyrazistością wynikającą z małych zmian kształtu.

Zobacz również:

Dzisiaj · 17:41

Przełom mikrobiologiczny: ekologiczne tworzywo sztuczne zastępuje PET i redukuje zanieczyszczenie plastikiem

Korzystanie z wielu miejsc dokowania zwiększa czułość sensora bez zmiany podstawowych interakcji biomolekularnych. Ta elastyczność pozwala na szybkie tworzenie spersonalizowanych czujników dostosowanych do konkretnych potrzeb. Takie podejście może zrewolucjonizować rozwój narzędzi diagnostycznych, umożliwiając bardziej efektywne i dokładne badania.

Elastyczne biosensory mają szeroką gamę zastosowań. W medycynie umożliwiają monitorowanie objawów chorób lub dostarczanie leków wtedy, kiedy są potrzebne. Poza medycyną mogą być wykorzystywane w naukach o środowisku, kontroli bezpieczeństwa żywności oraz w spersonalizowanej opiece zdrowotnej, gdzie nieustannie śledzą określone wskaźniki zdrowotne.

Nowa technologia wskazuje na kierunek w stronę bardziej elastycznych i uniwersalnych biosensorów. Udoskonalenie ich konstrukcji może umożliwić lepsze połączenie z cyfrowymi systemami zdrowotnymi, co pozwoli na natychmiastowe zbieranie i analizę danych. Połączenie tych sensorów z narzędziami analizy opartymi na AI może zrewolucjonizować dostępność badań zdrowotnych, czyniąc je bardziej dostosowanymi i precyzyjnymi.