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生物传感器可以提供更好的癌症诊断

2019-03-16 18:26

生物传感器可以提供更好的癌症诊断伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员开发了一种新的生物传感器,可以帮助临床医生更好地诊断癌症和癫痫。
 
生物传感器监测小分子,离子和质子,这些对于医学诊断至关重要。即使最简单的信号,如细胞内pH,也可以为医学界提供重要信息。例如,由于升高的葡萄糖摄取和升高的乳酸释放引起的肿瘤酸化是癌细胞的生物标志物。类似地,细胞外液的酸化是癫痫发作期间的关键过程之一。
 
然而,人造生物传感器具有诸如生物相容性和结垢(阻碍或干扰分子功能的不需要的材料的积累)的限制。生物系统擅长用半透膜保护和分离生物力学的重要组分,半透膜通常含有确定的孔和门以限制跨膜转运到特定物种。
 
从生物学中学习,由Aleksandr Noy领导的LLNL团队通过将硅纳米带晶体管传感器与含有质子可渗透碳纳米管孔(CNTP)通道的防污脂质双层涂层相结合,创建了pH传感器。使用这些传感器可以显示强大的pH检测。各种复杂的生物液体。
 
“我们的设备是实时的,无标签的,对检测疾病生物标记物,DNA错配和病毒非常敏感,”加州大学默塞德分校的研究生西辛说,他是加州大学国家实验室的一名居民。研究员。劳伦斯利弗莫尔和纳米快车杂志的封面文章的第一作者。他说生物传感器最终甚至可以植入。
 
为了制造pH传感器,脂质膜需要结合对质子具有高渗透性(并且理想地,高度特异性)的强通道。 Noy的团队先前表明,窄的0.8 nm CNTP(大约10 nm碳纳米管碎片自发插入脂质膜并形成跨膜通道)具有非常高的质子渗透性,比块水的质子渗透率高一个数量级。 。直径为0.8nm的纳米管孔中的极端水限制是促进快速质子传输的条件的原因。小孔径和高质子渗透性还确保CNTP有效地阻挡生物混合物的大部分污垢组分并防止它们到达传感器表面。
 
“对于这些实验中的每一个,我们已经表明我们的传感器能够在连续暴露于不同土壤混合物之前和之后对溶液pH的变化做出反应,”Noy说。 “当脂质双层与CNTP通道结合时,pH响应得以保留,几乎没有降解的迹象。”在未来,该团队可以设计CNTP来传输特定离子和小分子,同时阻止其他生物分子。这将该设备转换为基于通用平台的传感技术,用于疾病诊断,遗传筛查和药物发现等应用。
来源:http://www.limirihua.com
作者:98彩票

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