Τα νανοσωματίδια αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά περίπου πριν από 35 χρόνια [1]. Θα αναπτυχθούν αρχικά ως φορείς για εμβόλια και χημειοθεραπευτικούς παράγοντες του καρκίνου. Στην παράδοση του κάθε νανοσωματιδίων στο εσωτερικό του σώματος φαρμακοκινητικές και φαρμακοδυναμικές διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο. Φαρμακοκινητική ασχολείται με την παράδοση των ναρκωτικών μέσα στο ανθρώπινο σώμα. Όταν ένα φάρμακο inters το σώμα ενδοφλεβίως περνά μέσα από την απορρόφηση, τη διανομή, το μεταβολισμό και την αποβολή. Το αποτέλεσμα εξαρτάται κυρίως από τις φυσικοχημικές ιδιότητες του φαρμάκου (Μοριακό βάρος, το σχήμα, τέλος, και η διαλυτότητα στο νερό) και ως εκ τούτου, τη χημική του δομή. Ο στόχος όλων των πολύπλοκων συστημάτων χορήγησης φαρμάκων, επομένως, είναι να παραδώσει τα φάρμακα που στοχεύουν ειδικά σε μέρη του σώματος μέσα από ένα μέσο που μπορεί να ελέγξει τη διαχείριση της θεραπείας του είτε μέσω μιας φυσιολογικής ή χημικών σκανδάλη. Ένα επιτυχημένο σύστημα μεταφοράς των ναρκωτικών πρέπει να αποδείξει τη βέλτιστη φόρτωση των ναρκωτικών και τις ιδιότητες απελευθέρωσης, μεγάλη διάρκεια ζωής και χαμηλή τοξικότητα. Τα νανοσωματίδια είναι επιθυμητή για την παράδοση των ναρκωτικών, λόγω της μια σειρά από ακίνητα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αύξηση της διαλυτότητας των ναρκωτικών, έχουν χαμηλότερη τοξικότητα, παρέχουν ένα φάρμακο απευθείας, να αυξήσει τη βιοδιαθεσιμότητα και στόχος διανομής των ναρκωτικών [2]. Στο πρώτο μέρος του χαρτιού που επικεντρώθηκε σε νανοσωματίδια, τη μεταφορά τους και του καρκίνου χορήγησης φαρμάκων. Στο δεύτερο μέρος θα συζητήσουμε βιοαισθητήρες, τη σημασία τους στην υγειονομική περίθαλψη και στο τελευταίο μέρος, η ανάπτυξη της nanobiosensors, ο ρόλος τους στην φροντίδα του καρκίνου, βιοαισθητήρες και το παγκόσμιο σενάριο. Τα τελευταία χρόνια οι επιστήμονες έχουν δείξει αρκετό ενδιαφέρον για την επιτυχή παράδοση των ναρκωτικών που χρησιμοποιούν νανοσωματίδια. Νέα εποχή είναι πιο ελπιδοφόρες, επειδή οι επιστήμονες τελευταίες βιοαισθητήρες δηλαδή τους ανάπτυξη / nanobiosensors. Βιοαισθητήρες έχουν υπό ανάπτυξη [3] για πάνω από 35 χρόνια και η έρευνα στον τομέα αυτό έχει γίνει πολύ δημοφιλές εδώ και 15 χρόνια. Αν και βιοαισθητήρες χρησιμοποιούνται για διάφορες κλινικές εφαρμογές, έχουν λίγες βιοαισθητήρες έχουν αναπτυχθεί για τον καρκίνο που σχετίζονται με κλινικές δοκιμές. Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την πολυπλοκότητα και κάποια από τα βασικά στοιχεία της βιολογίας του καρκίνου κατά την ανάπτυξη βιοαισθητήρων για τον έλεγχο του καρκίνου. Η χρήση των βιοαισθητήρων για τον καρκίνο κλινικές δοκιμές μπορεί να αυξήσει την ταχύτητα του προσδιορισμού και την ευελιξία, δυνατότητα multi-στόχο των αναλύσεων και την αυτοματοποίηση και τη μείωση του κόστους των διαγνωστικών δοκιμών. Έχει δείξει μεγάλες δυνατότητες για την εξάλειψη πολλών ασθενειών, συμπεριλαμβανομένου του καρκίνου. Συνολικά αυτό το έγγραφο ρίχνει φως για τις τελευταίες εξελίξεις στον τομέα της θεραπείας του καρκίνου. Καρκίνος και χορήγησης φαρμάκων Ο καρκίνος είναι μια ανεξέλεγκτη ασθένεια, αλλά μοίρα του εξακολουθεί να είναι αναποφάσιστο. Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι τις τελευταίες δεκαετίες οι επιστήμονες έχουν αποδείξει την πρόοδο που έχει να νικήσει την ασθένεια αυτή, αλλά δεν είναι ακόμη σε θέση για την εξάλειψη του καρκίνου από την κοινωνία. Πίνακας 1. Τύπος όγκου Αγγειακές Όγκων | 50% κύτταρα | Πριν από τα αιμοφόρα αγγεία | 10% Τα αιμοφόρα αγγεία | Θρεπτικών ουσιών που λαμβάνονται μέσω της διάχυσης | 40% Extra κυτταρικό μήτρα | Τα κύτταρα στο κέντρο λιμοκτονήσουν | Δομής του σκάφους δεν είναι οργανωμένη | Τα κύτταρα στην περιφέρεια αύξηση | Μπορεί να είναι καλοήθεις και κακοήθεις ή έγκλειστα | Τα κύτταρα στο εσωτερικό είναι αδρανής | | | Η ανάπτυξη περιορίζεται σε μερικά χιλιοστά |
Αιμοφόρα αγγεία των όγκων έχει πολλές ανωμαλίες σε σύγκριση με τα φυσιολογικά αγγεία σαν σχετικά υψηλό ποσοστό του πολλαπλασιασμού των κυττάρων του ενδοθηλίου, αυξημένο tortuosity και μια παράλογη σχηματισμό μεμβράνης. Η ραγδαία αύξηση των αγγείων των όγκων έχει συχνά ασυνεχείς ενδοθήλιο, με κενά μεταξύ των κυττάρων που μπορεί να είναι αρκετές εκατοντάδες νανόμετρα μεγάλη [4]. Οδών μεταφοράς σε όλη την Μακρομορίων όγκου σκάφη συμβαίνουν μέσω ανοικτών κενά (Interendothelial διασταυρώσεις και διαενδοθηλιακή κανάλια), φυσαλιδώδη κενοτοπιώδης οργανίδια και fenestrations. Ωστόσο, παραμένει αμφιλεγόμενο μονοπάτια που είναι κυρίως υπεύθυνοι για hyperpermeability και μακρομοριακή μεταφοράς transvascular. Όγκων διάμεσο χώρο χαρακτηρίζεται επίσης από υψηλό διάμεση πίεση, οδηγώντας σε μια προς τα έξω συναγωγής διάμεση ροή ρευστού, καθώς και η απουσία ενός ανατομικά σαφώς καθορισμένη δίκτυο λεμφική λειτουργία. Ως εκ τούτου, η μεταφορά ενός αντικαρκινικού φαρμάκου στο διάμεσο χώρο, θα διέπεται από φυσιολογικές (δηλαδή, πίεση) και φυσικοχημικές (δηλαδή, τη σύνθεση, τη δομή) ιδιότητες του διάμεσο χώρο και από τις φυσικοχημικές ιδιότητες [5] από τα μόρια το ίδιο (δηλαδή, το μέγεθος , διαμόρφωση, τέλος, υδροφοβικότητας). Φυσιολογικές εμπόδια στο επίπεδο του όγκου (δηλαδή, κακώς vascularized όγκου περιοχές, όξινο περιβάλλον, υψηλή διάμεση πίεσης και χαμηλής πίεσης μικροαγγειακή) καθώς και το κυτταρικό επίπεδο (δηλαδή, μεταβολή δραστηριότητας των συγκεκριμένων ενζυμικά συστήματα, ο αλλοιωμένος απόπτωση και μεταφορών με έδρα μηχανισμό) και στο σώμα (δηλαδή, κατανομής, της βιομετατροπής και η κάθαρση της αντικαρκινικός παράγοντας) πρέπει να ξεπεραστούν μέχρι την παράδοση των αντικαρκινικών φαρμάκων σε καρκινικά κύτταρα in vivo. Μια στρατηγική θα μπορούσε να είναι να συνδέσει τα φάρμακα κατά του όγκου με κολλοειδές νανοσωματίδια, με στόχο να ξεπεραστούν μη κυψελώδεις και κυτταρική βάση των μηχανισμών της αντίστασης και την αύξηση της επιλεκτικότητας των φαρμάκων προς τα καρκινικά κύτταρα με ταυτόχρονη μείωση της τοξικότητάς τους για φυσιολογικούς ιστούς. Πολύ αργή, χρονοβόρα ανάπτυξη για τη θεραπεία σοβαρών ασθενειών που οδήγησε στην υιοθέτηση μιας διεπιστημονικής προσέγγισης για τη στοχοθετημένη χορήγηση και απελευθέρωση των ναρκωτικών, με τη στήριξη νανοεπιστημών και νανοτεχνολογιών. Μεταφορείς ναρκωτικών περιλαμβάνουν μικρο-και νανοσωματιδίων, μικρο-και νανοκάψουλες, λιποπρωτεϊνών, λιποσώματα, και μικήλλα, η οποία μπορεί να κατασκευαστεί για να υποβαθμίσει σιγά-σιγά, αντιδρούν σε ερεθίσματα και να αφορούν συγκεκριμένη τοποθεσία. Ο απώτερος στόχος είναι η ελαχιστοποίηση της υποβάθμισης των ναρκωτικών και την απώλεια, την πρόληψη επιβλαβείς παρενέργειες και να αυξήσει τη διαθεσιμότητα του φαρμάκου στο σημείο της νόσου. Χημειοθεραπεία νανοσωματίδια μέσω Χημειοθεραπεία χρήση νανοσωματιδίων [6] έχει μελετηθεί σε κλινικές δοκιμές για αρκετά χρόνια και πολλές μελέτες που έχουν δημοσιευθεί στον τομέα αυτό. Σε γενικές γραμμές, νανοκλίμακα συστήματα χορήγησης φαρμάκων για τη χημειοθεραπεία μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: Πολυμερών και βάσει των λιπιδίων. Πολυμερές με βάση τα νανοσωματίδια είναι πιο επιτυχής. Νανοσωματίδια και ο ρόλος τους στον καρκίνο Νανοσωματίδια διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στην έρευνα για τον καρκίνο. Λόγω του εξαιρετικά μικρού μεγέθους των νανοϋλικών είναι πιο εύκολα να ληφθεί από το ανθρώπινο σώμα. Νανοϋλικά είναι σε θέση να διέλθει από βιολογικές μεμβράνες των κυττάρων και την πρόσβαση, ιστούς και όργανα που μεγαλύτερου μεγέθους σωματίδια συνήθως δεν μπορεί. Νανοσωματίδια είναι σταθερά, στερεά σωματίδια κολλοειδούς που αποτελείται από βιοδιασπώμενο πολυμερές [7] ή τα υλικά των λιπιδίων και κυμαίνονται σε μέγεθος από 10 έως 1000 nm. Τα φάρμακα μπορούν να απορροφώνται στην επιφάνεια των σωματιδίων, παγιδευμένο μέσα στο πολυμερές / λιπιδίων, ή να διαλυθεί μέσα στη μήτρα των σωματιδίων. Η νανοτεχνολογία έχει τεράστιες δυνατότητες να συμβάλει σημαντικά στην πρόληψη του καρκίνου, την ανίχνευση, τη διάγνωση, την απεικόνιση και τη θεραπεία. Μπορεί στόχος ενός όγκου, μεταφέρουν δυνατότητα απεικόνισης για την τεκμηρίωση της παρουσίας του όγκου, η αίσθηση παθοφυσιολογική ελαττώματα σε καρκινικά κύτταρα, διανέμουν τα γονίδια ή τα ναρκωτικά με βάση τα χαρακτηριστικά του όγκου, να ανταποκριθεί στις εξωτερικές ωθήσεις να απελευθερώσει τον πράκτορα και το έγγραφο της ανταπόκρισης του όγκου και να εντοπίσει κατάλοιπα τα καρκινικά κύτταρα. Τα νανοσωματίδια έχουν οφέλη λόγω του μεγέθους του. Λόγω του μεγέθους τους μπορούν να μπουν εύκολα μικρούς χώρους. Τα νανοσωματίδια έχουν προσελκύσει την προσοχή των επιστημόνων, λόγω του πολυλειτουργικού χαρακτήρα τους. Τα νανοσωματίδια έχουν μεγάλη επιφάνεια σε σχέση έντασης, που βοηθά στη διάχυση [8], που επίσης οδηγεί σε ειδική ιδιότητες όπως η αυξημένη θερμότητα και χημική αντίσταση. Μεταφορά του οξυγόνου, θρεπτικών ουσιών και νανοσωματίδια Μέσα Όγκων Τα περισσότερα από τα ~ 10 13 κύτταρα στο ανθρώπινο σώμα [9] είναι μέσα σε λίγα διαμέτρους κύτταρο ενός αιμοφόρου αγγείου. Αυτό το αξιοσημείωτο κατόρθωμα της οργάνωσης διευκολύνει την παροχή οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών στα κύτταρα που αποτελούν τον ιστό του σώματος. Επίσης, επιτρέπει την αποτελεσματική παροχή των περισσότερων φαρμάκων. Ως αποτέλεσμα των κακώς οργανωμένη αγγείων σε συμπαγείς όγκους, υπάρχει περιορισμένη παροχή οξυγόνου και άλλων θρεπτικών συστατικών στα κύτταρα που είναι απομακρυσμένες από τα λειτουργικά αιμοφόρα αγγεία. Ένα ενιαίο καρκινικών κυττάρων [10] που περικλείεται από τους υγιείς ιστούς θα αναπαράγουν με ρυθμό υψηλότερο από ό, τι στα άλλα κελιά, τοποθετώντας ένα στέλεχος για την παροχή θρεπτικών ουσιών και απομάκρυνση των μεταβολικών προϊόντων αποβλήτων. Μόλις μια μικρή μάζα όγκος έχει σχηματιστεί, τον υγιή ιστό δεν θα είναι σε θέση να αγωνιστεί με τα καρκινικά κύτταρα για την ανεπαρκή παροχή θρεπτικών ουσιών από το αίμα. Τα καρκινικά κύτταρα θα κινηθεί μέχρι τα υγιή κύτταρα του όγκου φθάνει σε διάχυση περιορισμένη μέγιστο μέγεθος. Ενώ τα καρκινικά κύτταρα δεν θα ξεκινήσει τυπικά την απόπτωση σε χαμηλή θρεπτική περιβάλλον, απαιτούν την κανονική δομικά στοιχεία των κυττάρων, όπως το οξυγόνο, τη γλυκόζη και τα αμινοξέα. Το αγγειακό σύστημα σχεδιάστηκε για να παράσχει τις πλέον εκλείψει υγιή ιστό που δεν είχε πραγματοποιηθεί ως υψηλή ζήτηση για τα θρεπτικά συστατικά που οφείλεται με το βραδύτερο ρυθμό ανάπτυξης της. Τα καρκινικά κύτταρα θα συνεχίσει τη διαίρεση, επειδή το κάνουν ανεξάρτητα από την παροχή θρεπτικών συστατικών, αλλά και πολλά καρκινικά κύτταρα θα πεθάνουν, επειδή το ποσό των θρεπτικών συστατικών δεν είναι αρκετό. Τα καρκινικά κύτταρα στην εξωτερική άκρη ενός μαζικού έχουν την καλύτερη πρόσβαση σε θρεπτικά συστατικά, ενώ τα κύτταρα στο εσωτερικό πεθαίνουν δημιουργώντας ένα νεκρωτικό πυρήνα στους όγκους που βασίζονται στη διάχυση να προσφέρει θρεπτικά συστατικά και απομακρύνει τα άχρηστα. Στην ουσία, αποτελεί μια σταθερή κατάσταση μέγεθος του όγκου, καθώς το ποσοστό της διασποράς είναι ίσο με το ποσοστό του θανάτου των κυττάρων έως ότου μια καλύτερη σύνδεση με το κυκλοφορικό σύστημα έχει δημιουργηθεί.  Σχήμα 1 Καρκίνος του όγκου:. Νεκρωτικές, Seminecrotic, Πολλαπλασιασθέντα περιοχή Ενεργός όγκου στόχευση των νανοσωματιδίων [11] περιλαμβάνει τη σύνδεση μορίων, γνωστές συλλογικά ως ligands, στην outsides των νανοσωματιδίων. Αυτά τα ligands είναι εξαιρετικοί στο να μπορούν να αναγνωρίζουν και δεσμεύονται με συμπληρωματικά μόρια, ή υποδοχείς, που βρίσκονται στην επιφάνεια των καρκινικών κυττάρων. Όταν τα μόρια που στοχεύουν προστεθεί σε μια νανοσωματιδίων χορήγησης φαρμάκων, περισσότερο από το αντικαρκινικό φάρμακο βρίσκει και μπαίνει στο καρκινικό κύτταρο, την αύξηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας και της μείωσης τοξικές επιδράσεις στον περιβάλλοντα φυσιολογικό ιστό. Οι διαφορετικοί τύποι των νανοσωματιδίων αναπτύχθηκε για να παραδώσει τα ναρκωτικά σε θέση στόχο.  Σχήμα 2. Η ligands στην επιφάνεια των νανοσωματιδίων ταιριάζει στην υποδοχείς των κυττάρων, επιτρέποντας έγκλειστα μόρια φαρμάκων για να μπείτε στο καρκινικό κύτταρο μετά από δεσμευτική Νανοσωματίδια και άλλων νανοδομών φαίνεται να υπόσχονται πολλά για το μέλλον της θεραπείας του καρκίνου. [8] Χαρακτηριστικά των νανοσωματιδίων για την παράδοση φάρμακο για τον καρκίνο είναι οι ακόλουθοι: Πίνακας 2. Χαρακτηριστικά των νανοσωματιδίων που χρησιμοποιούνται για την παράδοση φάρμακο για τον καρκίνο | Carbon μαγνητικών νανοσωματιδίων | 40-50 nm | Για την παράδοση των ναρκωτικών και στόχο την καταστροφή των κυττάρων | Δενδριμερών | 10-20 nm | Κρατώντας ουσίες θεραπευτικής όπως το DNA τους σε κοιλότητες | Κεραμικά νανοσωματίδια | ~ 35 nm | Συσσώρευση αποκλειστικά στον όγκο των ιστών και αφήστε το φάρμακο να δράσει ως ευαισθητοποιητής για φωτοδυναμική θεραπεία χωρίς να απελευθερώνονται | Chitosan νανοσωματίδια | 110-180 nm | Υψηλή απόδοση ενθυλάκωσης. In vitro μελέτες δείχνουν απελευθέρωση αποτέλεσμα έκρηξη έρεε από μια αργή και συνεχή απελευθέρωση. | Λιποσώματα | 20-25 nm | Μια νέα γενιά λιποσώματα που ενσωματώνουν φουλερένια να παραδώσει τα ναρκωτικά που δεν είναι διαλυτή στο νερό, που τείνουν να έχουν μεγάλα μόρια | Χαμηλής πυκνότητας λιποπρωτεΐνη | 20-25 nm | Ναρκωτικά solublized στον πυρήνα των λιπιδίων ή συνδέονται με την επιφάνεια | Nanoemulsions | 20-25 nm | Ναρκωτικά σε λάδι ή / και σε υγρές φάσεις για τη βελτίωση της απορρόφησης | Nanolipispheres | 25-50 nm | Ενσωμάτωση της Carrier λιπόφιλη και υδρόφιλων φαρμάκων | Νανοσωματίδια σύνθετα | ~ 40 nm | Συνδεδεμένο με την καθοδήγηση μόρια, όπως η MABS για στοχοθετημένη χορήγηση φαρμάκων | Νανοσωματίδια | 25 - 200 nm | Πράξη όπως η συνεχής πίνακες που περιέχουν διασκορπισμένα ή διαλυμένα τα ναρκωτικά | Nanopill / micelle | 20-45 nm | Φτιαγμένο για δύο πολυμερή μόρια-ένα αδιάβροχο και η άλλη υδρόφοβες-ότι η αυτο συναρμολόγηση σε μια σφαίρα που ονομάζεται micelle που μπορεί να παραδώσει τα ναρκωτικά σε συγκεκριμένες δομές μέσα στο κύτταρο | Νανοσφαίρες | 50 - 500 nm | Hollow κεραμικά νανοσφαίρες δημιουργήθηκε με τη βοήθεια υπερήχων | Nanovesicles | 25 - 3000 nm | Ενιαία ή multilamellar σφαίρες διπλοστιβάδα που περιέχουν τα φάρμακα σε λιπίδια | Polymer νανοκάψουλες | 50 - 200 nm | Χρησιμοποιείται για επισυνάπτοντας τα ναρκωτικά |
Βιοαισθητήρες, την ιστορία της και οι σχετικές αιτήσεις Βιοαισθητήρες διαδραματίζουν ζωτικό και σημαντικό ρόλο στην ιατρική, τη βιομηχανία και το περιβάλλον, παρέχοντας αναλύσεις ρουτίνας, ζωτικής σημασίας την παρακολούθηση και την έγκαιρη ανίχνευση των προβλημάτων και σημεία κρίσης. Ποιες είναι οι βιοαισθητήρες; Ένα βιοαισθητήρα είναι μια συσκευή για την ανίχνευση μιας ουσίας που συνδυάζει ένα βιολογικό συστατικό με φυσικοχημικές συστατικό ανιχνευτή. Συνδυάζει μια βιοχημική αναγνώριση / δεσμευτικό στοιχείο (ligand) με μια μονάδα μετατροπής σήματος (αισθητήριο). Βιοαισθητήρα  Αναλύτη Βιο-υποδοχέα Αισθητήριο Βιοκαταλύτες Η έξοδος από το αισθητήριο ενισχύεται, επεξεργάζεται και εμφανίζεται Σχήμα 3. Σχηματικό διάγραμμα ροής παρουσιάζει τα κύρια συστατικά ενός βιοαισθητήρα. Η ιστορία των βιοαισθητήρων [12] είναι πολύ παλιά. Το 1956, Leland C Clark Jr, ο οποίος είναι γνωστός ως ο πατέρας της βιοαισθητήρες, που δημοσιεύθηκε οριστική του χαρτί για το ηλεκτρόδιο οξυγόνου. Πίνακας 3. Καθορισμός γεγονότα στην ιστορία του βιοαισθητήρα για την ανάπτυξη [13] | 1916 | Πρώτη έκθεση σχετικά με την ακινητοποίηση των πρωτεϊνών: προσρόφηση της Ιμβερτάση σε ενεργό άνθρακα | 1922 | Πρώτη ηλεκτρόδιο pH υάλου | 1956 | Εφεύρεση του ηλεκτροδίου οξυγόνου | 1962 | Πρώτη περιγραφή ενός βιοαισθητήρα: μια αμπερομετρικός ηλεκτρόδιο ένζυμο για τη γλυκόζη | 1969 | Πρώτη ποτενσιομετρική βιοαισθητήρα: ουρεάσης ακινητοποιημένο σε ένα ηλεκτρόδιο αμμωνίας για την ανίχνευση ουρίας | 1970 | Εφεύρεση του εκλεκτικού ιοντικού τρανζίστορ πεδίου (ISFET) | 1972 / 5 | Πρώτη εμπορική βιοαισθητήρα: Yellow Springs βιοαισθητήρα γλυκόζης Όργανα | 1976 | Πρώτη τεχνητό πάγκρεας κομοδίνο (Miles) | 1980 | Πρώτη οπτικών ινών αισθητήρα pH για την in vivo αερίων στο αίμα | 1982 | Πρώτη οπτικών ινών που βασίζονται βιοαισθητήρα για τη γλυκόζη | 1983 | Πρώτη απήχηση plasmon επιφάνεια (SPR) immunosensor | 1984 | Πρώτη μεσολάβηση αμπερομετρικός βιοαισθητήρα: σιδηροκενίου που χρησιμοποιείται με την οξείδωση της γλυκόζης για την ανίχνευση της γλυκόζης | 1987 | Λανσάρισμα του MediSense ExacTech αίμα ™ βιοαισθητήρα γλυκόζης | 1990 | Έναρξη της Pharmacia BIACore SPR με βάση το βιοαισθητήρα σύστημα | 1992 | i-STAT λανσάρει φορητό αναλυτή αίματος | 1996 | Glucocard ξεκίνησε | 1996 | Abbott αποκτά MediSense για 867 εκατομμύρια $ | 1998 | Έναρξη της LifeScan Fast Πάρτε βιοαισθητήρα γλυκόζης στο αίμα | 1998 | Συγχώνευση της Roche και Boehringer Mannheim για να σχηματίσουν τη Roche Diagnostics | 2001 | LifeScan αγορές γλυκόζης επιχειρηματική Inverness Medical για τις δοκιμές για $ 1.3billion | 2003 | i-STAT που αποκτήθηκαν από την Abbott για 392 εκατομμύρια $ | 2004 | Abbott αποκτά TheraSense για 1,2 δισ. δολ. |
Βιοαισθητήρα Εξαρτήματα Βιοαισθητήρα αποτελείται από τρία μέρη [14]: · Το ευαίσθητο βιολογικό στοιχείο (π.χ. ιστοί, μικροοργανισμοί, οργανίδια, κυτταρικούς υποδοχείς, ένζυμα, αντισώματα, νουκλεϊκά οξέα, συνθετικά υποδοχείς, Τηλεπισκόπησης κλπ όργανα) · Το αισθητήριο (λειτουργεί ως διεπαφή, τη μέτρηση της φυσικής αλλαγής που επέρχεται με την αντίδραση στο bioreceptor τότε μετατροπή αυτής της ενέργειας σε μετρήσιμα ηλεκτρικής ισχύος.) Φυσική μορφοτροπέων: Οπτική, Ηλεκτροχημική, οπτικο-ηλεκτρονικά, πιεζοηλεκτρικά, Μαγνητική Thermal, Μασαχουσέτη · Το στοιχείο ανιχνευτής (Τα σήματα από το αισθητήριο περάσει σε ένα μικροεπεξεργαστή, όπου πολλαπλασιάζονται και αναλύονται, τα στοιχεία είναι στη συνέχεια μετατρέπονται σε μονάδες συγκέντρωσης και να μεταφερθεί σε μια οθόνη ή / και τα δεδομένα της συσκευής αποθήκευσης.) Το αισθητήριο [15] μετατρέπει τις βιοχημικές αλληλεπιδράσεις σε μια μετρήσιμη ηλεκτρονικό σήμα. Ηλεκτροχημική, electrooptical, ακουστική και μηχανική μετατροπείς είναι μεταξύ των πολλών τύπων που βρέθηκαν σε βιοαισθητήρες. Η ansducer tr έργα είτε άμεσα είτε έμμεσα. Πίνακας 4. Διευθυντής της ανίχνευσης | | Πιεζοηλεκτρικά | Μάζα | Ηλεκτροχημική | Ηλεκτρική διανομή | Οπτικός | Η ένταση του φωτός | Θερμιδομέτρηση | Θερμότητα |
Άμεση Βιοαισθητήρες Ανίχνευση Άμεση Αισθητήρες αναγνώρισης, στην οποία η βιολογική αλληλεπίδραση μετράται απευθείας συνήθως, χρησιμοποιούν μη καταλυτικό ligands, όπως υποδοχείς των κυττάρων ή αντισωμάτων. Έμμεση Βιοαισθητήρες Ανίχνευση Η δεύτερη κατηγορία των μορφοτροπέων, έμμεση αισθητήρες ανίχνευσης, στηρίζεται σε δευτερεύοντα χαρακτηρισμένα στοιχεία που συχνά fluorescently ετικέτα αντισώματα ή καταλυτική στοιχεία όπως τα ένζυμα. Βιοαισθητήρες χαρακτηρίζονται επίσης [16] από την ιδιαιτερότητα τους, ή την ικανότητά τους να αναγνωρίζουν μία μόνο ένωση μεταξύ άλλων ουσιών στο ίδιο δείγμα. Η επιλεκτικότητα των βιοαισθητήρων καθορίζεται τόσο από την bioreceptor και τη μέθοδο της μεταγωγής. Υπάρχουν πολλές πιθανές εφαρμογές των βιοαισθητήρων. Οι κύριες απαιτήσεις για μια βιοαισθητήρα προσέγγιση είναι πολύτιμη όσον αφορά την έρευνα και τις εμπορικές εφαρμογές. Λίγα σχετικές αιτήσεις που αναφέρονται κατωτέρω: · Καρκίνος διάγνωση · Η ανίχνευση των παθογόνων · Ανακάλυψη φαρμάκων και την αξιολόγηση της βιολογικής δραστηριότητας των νέων ενώσεων · Αποφασιστικότητα καταλοίπων φαρμάκων στα τρόφιμα, όπως τα αντιβιοτικά · Γλυκόζη monito δαχτυλίδι σε ασθενείς με διαβήτη, κλπ. Πίνακας 5. Διαφορετικές βιοαισθητήρες, κύρια, τις εφαρμογές και τις σχετικές αναφορές | Οπτική βιοαισθητήρα | Χρωματομετρική για το χρώμα, Φωτομετρική για την ένταση του φωτός | Ανίχνευση της νόσου, όπως ο καρκίνος, άμεσα ο προσδιορισμός της γλυκόζης στο αίμα χρησιμοποιώντας reagentless οπτικό βιοαισθητήρα | [17], [18] | Απήχηση plasmon επιφάνεια (SPR) * βιοαισθητήρα (οπτικό βιοαισθητήρα) (Επινοηθείσα: Biacore International AB (Biacore), 1990) | Παροδικά φαινόμενο κύμα | Ανίχνευση και προσδιορισμός βιολογικών αναλυτών και βιοφυσικών ανάλυση των αλληλεπιδράσεων βιομοριακής | [19] | Ηλεκτροχημική βιοαισθητήρα | Ακινητοποίηση των βιομορίων | Χρήση σε προσδιορισμούς Bioaffinity για τον καθορισμό του DNA και επενεργητές του, επίσης Ηλεκτροχημική μετρήσεις συγκεντρώσεων γλυκόζης στο αίμα | [20], [21] | Βιοαισθητήρες DNA | Υβριδισμού νουκλεϊνικού οξέως rennealing μεταξύ των ssDNAs από διαφορετικές πηγές | Βιοαισθητήρων DNA μπορεί να ανιχνεύσει την παρουσία γονιδίων ή μεταλλάξεων γονίδια που συνδέονται με την κληρονομική ανθρώπινες ασθένειες | [22] | Νανοσωλήνων με βάση βιοαισθητήρα (νανοσωλήνες άνθρακα (CNTs) Iijima ανακάλυψη από το 1991) | Αναφέρουμε ένα σύστημα για bimolecular αναλύσεις που χρησιμοποιεί νανοσωλήνες άνθρακα, καθώς και οι δύο ένα ηλεκτρόδιο και ένα στάδιο ακινητοποίηση σε μια ηλεκτροχημειοφωταύγειας συσκευή που βασίζεται στο αισθητήριο | Ανίχνευση μορίων βιο-όπως Στρεπταβιδίνη και IgG, η εφαρμογή σε ανοσολογικές δοκιμασίες, nuclic αναλύσεις καθετήρα οξύ, δοκιμασίες για αναλυτών κλινικής χημείας | [23], [24] | Πιεζοηλεκτρικά βιοαισθητήρα | με βάση τα νουκλεϊκά οξέα αλληλεπίδραση / με βάση το DNA | Για το σημείο ανίχνευσης μετάλλαξης σε PCR δείγματα. | [26] |
* Η αρχή της SPR βασίζεται στην παροδικά φαινόμενο κύμα, που ανακαλύφθηκε από ξύλο το 1902. Άλλα οπτικά βιοαισθητήρες βασίζονται κυρίως σε αλλαγές στην απορρόφηση ή φθορισμού ενός κατάλληλου σύνθετου δείκτη. Η εφαρμογή [27] των βιοαισθητήρων στον καρκίνο κλινικές δοκιμές έχει πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με άλλες κλινικές μεθόδους ανάλυσης όπως η αύξηση της ταχύτητας δοκιμής και ευελιξία, δυνατότητα πολλαπλών στόχων αναλύσεις, αυτοματοποίηση, μείωση του κόστους των διαγνωστικών δοκιμών και η δυνατότητα να φέρει μοριακών διαγνωστικών δοκιμασιών για την κοινότητα συστημάτων υγειονομικής περίθαλψης και να στρώματα του πληθυσμού. Βιοαισθητήρες έχουν πολλά δυνητικά πλεονεκτήματα [21] σε σχέση με άλλες μεθόδους ανάλυσης του καρκίνου, ιδιαίτερα αυξημένη ταχύτητα και ευελιξία δοκιμασία. Γρήγορη, σε πραγματικό χρόνο ανάλυση μπορεί να παρέχει άμεση διαδραστική πληροφόρηση για τους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης που μπορεί να ενσωματωθεί στο σχεδιασμό της φροντίδας του ασθενούς. Επιπλέον, βιοαισθητήρες επιτρέπει multi-στόχο αναλύσεις, αυτοματισμού, και τη μείωση του κόστους των δοκιμών. Βιοαισθητήρα που βασίζεται διάγνωσης θα μπορούσε να διευκολύνει τον έλεγχο του καρκίνου και να βελτιώσει τα ποσοστά της έγκαιρη ανίχνευση και συνακόλουθη βελτίωση της πρόγνωσης. Οι εν λόγω τεχνολογία μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμη για την ενίσχυση της παροχής υγειονομικής περίθαλψης κατά τον καθορισμό της κοινότητας και σε στρώματα του πληθυσμού. Βιοαισθητήρα που βασίζεται διάγνωσης θα μπορούσε να διευκολύνει τον έλεγχο του καρκίνου και να βελτιώσει τα ποσοστά της έγκαιρη ανίχνευση και συνακόλουθη βελτίωση της πρόγνωσης. Οι εν λόγω τεχνολογία μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμη για την ενίσχυση της παροχής φροντίδας υγείας στην κοινότητα. Ανάπτυξη nanobiosensors Μια από τις πιο πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα ήταν η ανάπτυξη της νανοαισθητήρες, τα οποία είναι αισθητήρες με διαστάσεις στην κλίμακα νανομέτρων. Έχουν νανοαισθητήρες διαφόρων έχουν αναφερθεί στη βιβλιογραφία κατά την τελευταία δεκαετία. Η ανάδυση της νανοτεχνολογίας είναι ανοίγοντας νέους ορίζοντες για την ανάπτυξη της νανοαισθητήρες και nanoprobes με υπομικρομετρικές μεγέθους διαστάσεις που είναι κατάλληλες για την ενδοκυτταρική μετρήσεις. Διάφορες τεχνικές ανάγνωσης - οπτική, ηλεκτροχημική, ή μάζα από τα κεφαλαία - μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση σε βιοαισθητήρες. Επίσης, σήμερα υπάρχουν αρκετές υπέθεσε τρόπους για την παραγωγή νανοαισθητήρες: · Top-Down Μέθοδος · Bottom-up Μέθοδος · Αυτο-συναρμολόγηση Βιοαισθητήρα / Nanobiosensor (Έλεγχος Περιβαλλοντικής Υγείας στο Single Level Cell) Τα νανοϋλικά είναι εξαιρετικά ευαίσθητο χημικών και βιολογικών αισθητήρων. Κάθε αισθητήρας [28] πρέπει να είναι ευαίσθητη για ένα χημικό ή βιολογικό συστατικό μιας ουσίας. Έτσι, από την κατοχή συστοιχίες αισθητήρων είναι δυνατό να πει τη σύνθεση μιας άγνωστης ουσίας. Η περιοχή εφαρμογής θα είναι μεγάλος και περιλαμβάνει βιομηχανία τροφίμων, η ανίχνευση της ρύπανσης, ιατρικού τομέα, ζυθοποιία κ.λπ. Μια βιοαισθητήρα αποτελείται γενικώς από μια biosensitive στρώμα που μπορεί να περιέχουν είτε βιολογικά στοιχεία αναγνώρισης ή να είναι κατασκευασμένο από βιολογικά στοιχεία αναγνώρισης ομοιοπολικά συνδέονται με το αισθητήριο. Η αλληλεπίδραση μεταξύ της ουσίας προς ανάλυση και η bioreceptor έχει σχεδιαστεί για να παράγουν ένα φυσικοχημικών διαταραχή που μπορεί να μετατραπεί σε ένα μετρήσιμο αποτέλεσμα, όπως ένα ηλεκτρικό σήμα. Bioreceptors είναι σημαντικά στοιχεία που παρέχουν ειδικότητα για βιοαισθητήρων τεχνολογίες, επειδή επιτρέπουν για το δέσιμο της συγκεκριμένης ουσίας που παρουσιάζουν ενδιαφέρον για τον αισθητήρα για τη μέτρηση με ελάχιστη παρέμβαση από τα άλλα συστατικά σε σύνθετα μίγματα δειγματοληψίας. Βιολογικά αισθητήρια στοιχεία μπορεί να είναι είτε ένα βιολογικό μορίων (π.χ., ένα αντίσωμα, ένα ένζυμο, μία πρωτεΐνη, ή νουκλεϊκού οξέος) ή ένα ζωντανό βιολογικό σύστημα (π.χ., κύτταρα, ιστούς, ή ολόκληρο οργανισμούς) που χρησιμοποιεί ένα βιοχημικό μηχανισμό για την αναγνώριση . Μια nanobiosensor [29] αναφέρεται επίσης σε ένα nanosensor, είναι μια βιοαισθητήρα με διαστάσεις στην κλίμακα του νανομέτρου (1 nm = 10 -9 m). Έτσι, νανοαισθητήρες είναι οιοδήποτε βιολογικό, χημικό ή φυσικό αισθητήριες σημεία που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά πληροφοριών σχετικά με τα νανοσωματίδια στον μακροσκοπικό κόσμο. Αν και οι άνθρωποι δεν έχουν ακόμη κατορθώσει να συνθέσει νανοαισθητήρες, οι προβλέψεις για τη χρήση τους περιλαμβάνουν κυρίως τις διάφορες ιατρικούς σκοπούς και ως πύλες για την οικοδόμηση άλλων nanoproducts, όπως τα τσιπ υπολογιστών [30] που εργάζονται σε νανοκλίμακα και νανορομπότ. Επί του παρόντος, υπάρχουν διάφοροι τρόποι προτείνονται για να νανοαισθητήρες, συμπεριλαμβανομένων των top-down λιθογραφία, κάτω προς τα πάνω συνέλευση, και μοριακή αυτο-οργάνωσης. Σημασία της νανοαισθητήρες στην ανάλυση των κυττάρων · Των κυττάρων σε ένα πληθυσμό ανταποκριθεί ασύγχρονα σε εξωτερικά ερεθίσματα, π.χ., την απόπτωση, τα κύτταρα διαφέρουν ως προς την ικανότητά τους να ενεργοποιήσετε caspases · Για να μελετήσουν και να κατανοήσουν τους μοριακούς μηχανισμούς που αποτελούν τη βάση αυτές τις διαφορές, είναι αναγκαία η μέτρηση caspase δραστηριότητα σε μεμονωμένα κύτταρα Τα νανοϋλικά είναι εξαιρετικά ευαίσθητο χημικών και βιολογικών αισθητήρων. Οι νανοαισθητήρες με ακινητοποιημένο ανιχνευτές bioreceptor ότι είναι επιλεκτικά για μόρια ουσίας προς ανάλυση που ονομάζεται nanobiosensors. Νανοαισθητήρες προσφέρουν σημαντικές βελτιώσεις [31] στο αρχείο της έρευνας για τον καρκίνο. Υπάρχουν πολλές ανεπτυγμένες βιοαισθητήρες και nanobiosensors, λίγοι από αυτούς είναι οι ακόλουθοι: Οπτική βιοαισθητήρα Ένας αισθητήρας που χρησιμοποιεί το φως για να ανιχνεύσει την επίδραση μιας χημικής ουσίας σε ένα βιολογικό σύστημα είναι ένα οπτικό βιοαισθητήρα. Η κατασκευή και η χρήση των οπτικών νανοαισθητήρες για πρώτη φορά αναφέρθηκε από Kopelman et al. το 1992. Οπτική νανοαισθητήρες [32], όπως και μεγαλύτερα αισθητήρες, μπορούν συνήθως να ταξινομηθούν σε μία από τις δύο ευρείες κατηγορίες, χημική ή βιολογική, ανάλογα με τον καθετήρα. Και τα δύο είδη αισθητήρων έχουν χρησιμοποιηθεί για να προσφέρει μια αξιόπιστη μέθοδο για την παρακολούθηση διαφόρων χημικών ουσιών σε μικροσκοπικό περιβάλλον και μάλιστα έχουν χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση διαφορετικών οντοτήτων μέσα σε μονά κύτταρα. Τελευταίες εξελίξεις στον τομέα της νανοτεχνολογίας έχουν οδηγήσει στην ανάπτυξη των οπτικών συστημάτων nanosensor [33], του οποίου νανοκλίμακα διαστάσεις είναι κατάλληλες για την ενδοκυτταρική μετρήσεις. Ηλεκτρική νανοαισθητήρες Ηλεκτρικές νανοαισθητήρες ενσωματώνοντας νανοδομών ως αισθητήρες ανιχνευτές είναι πολύ ελπιδοφόρα συσκευές για τη διάγνωση της νόσου σε ιατρική? Είναι χημικές ή βιομοριακής δεσμευτικές εκδηλώσεις άμεσα μετατρέπεται σε ηλεκτρικά σήματα, η οποία επιτρέπει την ετικέτα χωρίς ένδειξη σε περίπτωση ανίχνευσης του DNA. Ηλεκτροχημική βιοαισθητήρα Τα νανοϋλικά αποκτούν ένα μεγάλο αντίκτυπο στην πρόοδο των ηλεκτροχημικών βιοαισθητήρων [34]. Νανοτεχνολογία φέρνει νέες δυνατότητες για την κατασκευή βιοαισθητήρων και για την ανάπτυξη νέων βιοδοκιμές ηλεκτροχημική. Η χρήση της νανοκλίμακας υλικών για τις ηλεκτροχημικές biosensing έχει δει εκρηκτική ανάπτυξη κατά τα τελευταία 5 χρόνια. Έχουν Νανοκλίμακα υλικά έχουν χρησιμοποιηθεί για να επιτευχθεί άμεση καλωδίωση των ενζύμων στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου, για την προώθηση της ηλεκτροχημικής αντίδρασης, να επιβάλει nanobarcode για βιοϋλικών και να ενισχύσει το σήμα της εκδήλωσης biorecognition. Οι nanobiosensors ηλεκτροχημική εφαρμόζονται στους τομείς της διάγνωσης του καρκίνου και την ανίχνευση των μολυσματικών οργανισμών. Τέτοιες συσκευές θα αναπτύξει προς αξιόπιστη point-of-care διάγνωσης του καρκίνου και άλλων ασθενειών, και ως εργαλεία [35] για την ενδο-λειτουργία παθολογικής πρωτεϊνωματική δοκιμές, και τη συστημική βιολογία. Η ενσωματωμένη ηλεκτρονική νανοαισθητήρες μπορεί να προσφέρει την κατανόηση των δυναμικών διεργασιών στα κύτταρα και τις νέες θεραπείες για τη νόσο. Nanowire βιοαισθητήρα Nanowire βιοαισθητήρα που βασίζεται [36] συστοιχίες έχουν σημαντικό αντίκτυπο για την ανίχνευση των βιολογικών απειλών, την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου, την ανακάλυψη φαρμάκων, και την ιατρική περίθαλψη. Η nanowire βιοαισθητήρα που βασίζεται συστοιχίες επιτρέπει την ταυτόχρονη ανίχνευση πολλαπλών ουσιών, ως βιοδείκτες του καρκίνου σε ένα μόνο chip, καθώς και των θεμελιωδών κινητικών μελετών για τις αντιδράσεις βιομοριακής. Viral nanosensor Σωματίδια του ιού [37] είναι κυρίως βιολογική νανοσωματίδια. Ιός του απλού έρπητα (HSV) και αδενοϊός έχουν χρησιμοποιηθεί για να προκαλέσει τη συναρμολόγηση των μαγνητικών nanobeads ως nanosensor για κλινικά σχετική ιούς. Αυτό το σύστημα είναι πιο ευαίσθητο από ELISA με βάση τις μεθόδους και είναι μια βελτίωση σε σχέση με PCR, με βάση την ανίχνευση, διότι είναι φθηνότερο, ταχύτερο και έχει λιγότερα αντικείμενα. Βιοαισθητήρες nanoshell Χρυσό nanoshells [38] έχουν χρησιμοποιηθεί σε μια ταχεία ανοσολογική ικανή να ανιχνεύει υλικού εντός πολύπλοκων βιολογικών μέσων μαζικής ενημέρωσης, χωρίς καμία προετοιμασία του δείγματος. Συνυπολογισμός των αντισωμάτων / nanoshell συμπλόκων με φάσματα εξαφάνισης στο εγγύς υπέρυθρη φασματοσκοπία παρακολουθείται με την παρουσία της ουσίας. Nanoshells έχουν ήδη αναπτυχθεί για εφαρμογές συμπεριλαμβανομένης της διάγνωσης του καρκίνου, η θεραπεία του καρκίνου, τη διάγνωση και τις δοκιμές για τις πρωτεΐνες που σχετίζονται με τη νόσο του Alzheimer. Νανοσωλήνων βάση βιοαισθητήρες Αυτό είναι ένα ενιαίο νανοσωλήνων άνθρακα τοίχο (SWNT) με βάση τη βιολογική αισθητήρων [23] για την ανίχνευση βιολογικών μορίων. Με την επίστρωση των επιφανειών των μικροσκοπικών νανοσωλήνων άνθρακα με μονοκλωνικά αντισώματα, βιοχημικοί και οι μηχανικοί στο Jefferson Medical College και το Πανεπιστήμιο του Delaware έχουν συνεργαστεί για να ανιχνεύουν τα καρκινικά κύτταρα σε μια μικρή σταγόνα νερό. Η προσέγγιση αυτή χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη βιοαισθητήρα για την ανίχνευση του καρκίνου του μαστού [39], από functionalizing το CNTs με τα αντισώματα που είναι ειδικά για τους υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων των κυττάρων του καρκίνου του μαστού. Nanobiosensors και τον καρκίνο Με την πρόοδο της τεχνολογίας βιοαισθητήρα, το φάσμα των εφαρμογών επεκτείνεται. Περιγράφονται Πολυάριθμες εφαρμογές βιοαισθητήρα για τη διάγνωση του καρκίνου. Nanobiosensor παίζει πολύ σημαντικό ρόλο στη φροντίδα του καρκίνου. Βιο-συζευγμένα σωματίδια [40] και οι συσκευές είναι επίσης σε εξέλιξη για την έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου στα σωματικά υγρά όπως το αίμα και τον ορό. Αυτά νανοκλίμακα συσκευές λειτουργούν με τις αρχές της να πιάνει τα καρκινικά κύτταρα ή πρωτεΐνες-στόχους. Οι αισθητήρες συχνά επικαλυμμένα με ένα καρκίνο-ειδικό αντίσωμα ή τα άλλα σύμπλοκα biorecognition έτσι ώστε η σύλληψη ενός καρκινικού κυττάρου ή πρωτεΐνης-στόχου δίνει μια ηλεκτρική, μηχανική ή οπτικό σήμα για την ανίχνευση. Για παράδειγμα, μικρο μηχανικών συστημάτων (MEMS) αισθητήρες βασίζονται στην εκτροπή του νανομετρική κλίμακα δοκάρια cantilever, όπως οι νανοσωλήνες άνθρακα και μεταλλικά nanobelts οξείδιο, δομές που είναι ευαίσθητοι σε piconewton μηχανικές δυνάμεις. Νέα nanosensor χρησιμοποιεί κβαντικές τελείες για την ανίχνευση του DNA. Χρησιμοποιώντας μικροσκοπικούς κρυστάλλους ημιαγωγών [41], βιολογικών ανιχνευτές και ένα λέιζερ, Johns Hopkins Πανεπιστήμιο οι μηχανικοί έχουν αναπτύξει μια νέα μέθοδο για την εξεύρεση συγκεκριμένες αλληλουχίες του DNA από τους καθιστά ανάβουν κάτω από ένα μικροσκόπιο. Οι ερευνητές, οι οποίοι λένε ότι η τεχνική θα έχει σημαντικές χρήσεις στην ιατρική έρευνα, έδειξε τη δυνατότητα του στο εργαστήριό τους με την ανίχνευση ενός δείγματος DNA που περιέχει μια μετάλλαξη που συνδέεται με τον καρκίνο των ωοθηκών. Η "Nanobiosensor" επιτρέψει στους επιστήμονες να σωματικά καθετήρα μέσα σε ένα ζωντανό κύτταρο χωρίς να καταστρέψει το. Καθώς οι επιστήμονες υιοθετήσουν μια συστηματική προσέγγιση για τη μελέτη των διαδικασιών βιομοριακής, η nanobiosensor παρέχει ένα πολύτιμο εργαλείο για την ενδοκυτταρική μελετών που έχουν εφαρμογές που κυμαίνονται από ιατρική για την εθνική ασφάλεια με την παραγωγή ενέργειας. Καθηγητής Calum McNeil στο Newcastle Πανεπιστήμιο και η ομάδα εργασίας του αναπτύσσουν ένα μικροσκοπικό βιοαισθητήρα για την ανίχνευση πρωτεϊνών του καρκίνου και, ενδεχομένως, το σφάλμα που προκαλεί MRSA (ανθεκτικός στη μεθικιλίνη χρυσίζων σταφυλόκοκκος). Η συσκευή θα μπορούσε να λειτουργήσει με τον καθορισμό δεικτών του καρκίνου - πρωτεΐνες ή άλλα μόρια που παράγονται από τα καρκινικά κύτταρα. Αυτές ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο του καρκίνου και είναι διαφορετική από πρωτεΐνες που παράγονται από τα υγιή κύτταρα. Μπορεί να είναι δυνατόν έρευνα προς αυτή την κατεύθυνση για τη θεραπεία του καρκίνου έρχονται με επιτυχή έκβαση. Η nanobiosensor έχει πολλές άλλες εφαρμογές για την εξέταση το πώς τα κύτταρα αντιδρούν όταν βρίσκονται υπό θεραπεία με ένα φάρμακο ή εισβολή από ένα βιολογικό παθογόνο. Αυτό έχει σημαντικές συνέπειες οι οποίες κυμαίνονται από την ανάπτυξη φαρμακευτικής αγωγής για την εθνική ασφάλεια, την προστασία του περιβάλλοντος και την καλύτερη κατανόηση της μοριακής βιολογίας σε επίπεδο συστημάτων. Point of Care Δοκιμές Μια από τις πιο ελπιδοφόρες εφαρμογές των βιοαισθητήρων είναι για τη δοκιμή point-of-care (POCT)? Διαγνωστικές εξετάσεις που γίνεται στο χώρο του ξενοδοχείου. POCT προσφέρει τη δυνατότητα για ταχύτερη και φθηνότερη διάγνωση. Ταυτοποίηση βιοδεικτών Επικύρωση των βιολογικών δεικτών καρκίνου Βιοδείκτες του καρκίνου Ligands / Probes Εξελίξεις Τη διάγνωση του καρκίνου βιοαισθητήρα  Ανιχνευτής Σημείο Diagnostics Cancer Care Σχήμα 4. Τα βασικά συστατικά που απαιτούνται για τη χρήση βιοαισθητήρων στην κλινική διάγνωση του καρκίνου Βιοδείκτες καρκίνου που έχουν αναγνωριστεί από τη βασική και την κλινική έρευνα, και από γονιδιωματικής και πρωτεομικής αναλύσεις πρέπει να είναι επικυρωμένες. Ligands και ανιχνευτές για αυτούς τους δείκτες μπορούν να συνδυαστούν με ανιχνευτές να παράγουν βιοαισθητήρες για τον καρκίνο που σχετίζονται με κλινικές δοκιμές. Point of Care έλεγχο του καρκίνου απαιτεί την ενσωμάτωση και την αυτοματοποίηση της τεχνολογίας καθώς και ανάπτυξη κατάλληλων μεθόδων προετοιμασία του δείγματος. Βιοαισθητήρα που βασίζεται διάγνωσης [21] μπορεί να κάνει εύκολη προσυμπτωματικό έλεγχο του καρκίνου και να πάρει καλύτερα τα ποσοστά της έγκαιρη ανίχνευση και συνοδός βελτιωμένη πρόγνωση. Οι εν λόγω τεχνολογία μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμη για την ενίσχυση της παροχής υγειονομικής περίθαλψης κατά τον καθορισμό της κοινότητας και σε στρώματα του πληθυσμού. Σημείο των δοκιμών φροντίδα είναι ευεργετική για την φροντίδα του καρκίνου, αλλά την ίδια στιγμή πολλές προκλήσεις (ανάπτυξη αναπαραγώγιμη δοκιμές βιοδεικτών? Ανάπτυξη πολλαπλών καναλιών βιοαισθητήρες? Πρόοδος στην προετοιμασία του δείγματος και τον καρκίνο του εμπλουτισμού των κυττάρων? Ανάπτυξη νέων, πιο ευαίσθητα αισθητήρια, προηγμένες τεχνικές παραγωγής κ.λπ.) εξακολουθούν να παρουσιάζονται. Παγκόσμια Σενάριο Από την πρώτη εμπορευματοποίηση των βιοαισθητήρων το 1991, υπήρξε μια εκθετική αύξηση στη βιβλιογραφία που έχει ασχοληθεί με νέες βιοαισθητήρες και διάφορες εφαρμογές τους. Πολλοί βιοαισθητήρες είναι στην αγορά τώρα ημέρες που βασίζεται στην τελευταία λέξη της τεχνολογίας. Nanosensor πίνακες [42] είναι ήδη υπό ανάπτυξη από τον γίγαντα των επιχειρήσεων στον τομέα της υγείας Industries. Nano Markets προβλέπει σημαντικές εφαρμογές για νανοαισθητήρες σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της ιατρικής και υγειονομικής περίθαλψης. Οι αισθητήρες έχουν σχεδιαστεί και κατασκευαστεί με χρήση νανοτεχνολογίας θα δημιουργήσει παγκόσμια έσοδα κατά 2,7 δισ. δολάρια το 2008 και να φτάσει $ 17.2 δισεκατομμύρια το 2012 και το Nano αγορές αναμένει ότι η αγορά για τη βιοϊατρική νανοαισθητήρες να φτάσει περίπου 800 εκατομμύρια δολάρια το 2008 και $ 1,2 δισ. το 2012. Νανοαισθητήρες θα εντοπίσει καλύτερα την εμφάνιση ασθενειών όπως ο καρκίνος ή οι καρδιακές παθήσεις. Ως εκ τούτου, νανοαισθητήρες [16], πρέπει ακόμη να καταστεί συμβατό με τις περισσότερες τεχνολογίες των καταναλωτών για τα οποία έχουν τελικά αναμένεται να ενισχυθεί. Βιοαισθητήρες αποτελούν ένα ταχέως εξελισσόμενο τομέα, την παρούσα χρονική στιγμή, με κατ 'εκτίμηση 60% ετήσιος ρυθμός ανάπτυξης? Η σημαντικότερη ώθηση προέρχεται από τη βιομηχανία υγειονομικής περίθαλψης (π.χ. 6% του δυτικού κόσμου είναι διαβητικός και θα επωφεληθούν από την ύπαρξη μιας ταχείας , ακριβείς και απλές βιοαισθητήρα για τη γλυκόζη), αλλά με κάποια πίεση από άλλες περιοχές, όπως η αξιολόγηση της ποιότητας των τροφίμων και των περιβαλλοντικών ελέγχων. Η εκτιμώμενη παγκόσμια αναλυτική αγορά είναι περίπου £ 12 δισεκατομμύρια χρόνια από τα οποία το 30% είναι στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης. Είναι σαφές ότι υπάρχει τεράστιο δυναμικό επέκτασης της αγοράς και λιγότερο από το 0,1% αυτής της αγοράς χρησιμοποιεί προς το παρόν βιοαισθητήρων. Συμπέρασμα Βιοαισθητήρες προσφέρει ένα καινοτόμο, αλλά υποχρησιμοποιούμενες τεχνολογία. Το παρόν έγγραφο επανεξετάζεται η πρόσφατη πρόοδος στον τομέα της έρευνας σχετικά με τη νανοτεχνολογία και τον καρκίνο. Η ανάπτυξη της νανοαισθητήρες είχε ήδη μεγάλο αντίκτυπο στην βιολογική και βιοϊατρική έρευνα. Με το αυξανόμενο ενδιαφέρον και την πρακτική χρήση της νανοτεχνολογίας, η λειτουργία της νανοαισθητήρες να δώσει διαφορετικούς τύπους κυτταρικών μετρήσεων αυξάνεται ταχέως. Οι δυνατότητες που παρέχονται από nanosensor τεχνολογία έχουν αρχίσει και θα συνεχίσει να αλλάζει στον τομέα της κυτταρικής βιολογίας βιολογία / καρκίνο. Ακόμα πιο ακριβή πρωτοκόλλου είναι αναγκαία για τη βελτίωση της έρευνας για τον καρκίνο. Είναι πολύ πιθανό ότι η νανοτεχνολογία θα γίνει το επόμενο σύνορο της ιατρικής έρευνας. Αναγνώριση Το έργο υποστηρίζεται από το Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας (DST), Νέο Δελχί , Ινδία . Οι συγγραφείς είναι πολύ ευγνώμονες για την φιλοξενία του Ινδικού Ινστιτούτου Τεχνολογίας Roorkee. |