خطوة أقرب إلى تطوير اختبار دم تشخيصي سريع

Published on June 24, 2010 at 12:26 AM

المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) وانتقل العلماء خطوة أقرب إلى تطوير وسائل لاختبار الدم التشخيص السريع التي يمكن أن تفحص آلاف من علامات المرض ومؤشرات كيميائية أخرى للصحة. وقد علمت أنه تقارير فريق * كيفية فك شفرة الإشارات الكهربائية التي يولدها nanopore ، "بوابة" أقل من 2 نانومتر واسعة في غشاء الخلية الاصطناعية.

ويمكن تحديد كل جزيء nanopore مرورا من خلال رصد التغيير الذي يتسبب في تدفق تيار الأيونية عبر الغشاء. عندما جزيئات مختلفة (كائنات الأرجواني والأخضر) أدخل المسام (الأخضر هو مبين في الشكل) ، كل ويقلل من الفترة الحالية بواسطة كمية وزمنية معينة (كما هو موضح من قبل نظام الألوان المطابقة في المخطط الحالي أدناه) ، تبعا لحجمها وقدرتها على حد سواء لجذب أيونات قريب (النقط الحمراء). ويمكن استخدام النموذج نيست لاستخراج هذه المعلومات ، التي يمكن استخدامها لتحديد وتوصيف المؤشرات الحيوية للاستخدامات الطبية. الائتمان : نيست

Nanopores نفسها ليست جديدة ، لأكثر من عقد من الزمان ، وقد سعى العلماء لاستخدام كاشف nanopore الكهربائية المستندة إلى توصيف واحد الذين تقطعت بهم السبل الحمض النووي للتطبيقات التسلسل الجيني. في الآونة الأخيرة ، وتحولت نيست العلماء اهتمامهم إلى nanopores به لتحديد وتقدير وتميز كل واحد من البروتينات أكثر من 20000 ينتج الجسم ، القدرة التي من شأنها أن توفر لقطة من صحة المريض العامة في لحظة معينة. لكن في حين تسمح جزيئات nanopores للدخول في واحد منهم في وقت واحد ، وتحديد ما جزيء شخص معين قد مرت للتو من خلال لم يكن سهلا.

لمعالجة هذه المشكلة ، وأعضاء فريق نيست التي وضعت في السابق وسيلة للتمييز بين كل من حجم وتركيز كل نوع من جزيء nanopore يعترف ** قد أجبت على السؤال الآن عن كيفية واحدة فقط هذه الجزيئات تتفاعل مع nanopore. نموذجهم نظرية جديدة توضح الفيزياء والكيمياء لكيفية nanopore ، في الواقع ، يوزع جزيء ، وفهم من شأنها أن تقدم على استخدام nanopores في المجال الطبي.

"هذا العمل ينقلنا خطوة واحدة لتحقيق هذه nanopores كأداة تشخيصية قوية للعلوم الطبية" ، ويقول جوزيف رينر ، والذين يؤدون العمل مع روبرتسون يوسف ، وجون Kasianowicz ، كل شعبة نيست إلكترونيات أشباه الموصلات. "ويضيف إلى' حجر رشيد 'التي من شأنها أن تسمح لنا ان نقرأ ما جزيئات لقد مرت للتو من خلال nanopore".

باستخدام أساليب جديدة ، وكان الفريق قادرا على نموذج للتفاعل بين نوع معين من جزيء كبير من خلال فتح nanopore مع دقة كبيرة. كانت جزيئات البولي ايثيلين جلايكول (الوتد) ، بوليمر مفهومة جيدا أن أشكال سلاسل ذات أطوال متباينة.

"سلاسل PEG يمكن طويلة جدا ، ولكن كل وصلة صغيرة جدا ،" يقول Kasianowicz. "لقد كان اختبارا جيدا لأننا أردنا أن نرى ما اذا كان يمكن التفريق بين nanopore الجزيئين كبير متطابقة تقريبا التي تختلف في طول بواسطة ذرات قليلة فقط."

وكان جهاز المنتخب قادرا على التمييز بين سلاسل PEG مختلفة الحجم بسهولة ، والنموذج الذي وضعت لوصف التفاعلات PEG - nanopore هو تشجيعهم على التفكير انه مع بذل المزيد من الجهد ، ويمكن تخصيص أجهزة استشعار صغيرة جدا لقياس جزيئات مختلفة بسرعة . واضاف "اننا يمكن بناء تصور مجموعة من nanopores كثيرة ، كل واحد تم إنشاؤها لقياس مادة محددة" Kasianowicz يقول. "لأن كل nanopore صغيرة جدا ، فإن مجموعة واحدة لكل من البروتين في الجسم لا تزال صغيرة."

* JE رينر ، JJ Kasianowicz ، Nablo BJ ، وروبرتسون JWF. نظرية لتحليل البوليمر باستخدام nanopore المستندة مطياف كتلة واحدة جزيء. وقائع الاكاديمية الوطنية للعلوم ، ونشرت على الانترنت يوم 21 يونيو 2010 ، دوى : 10.1073/pnas.1002194107

Last Update: 5. November 2011 19:37

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit