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Neues Gold-Nanorod-Basierter Biosensor Ist viel versprechend, Nierenerkrankungs-Befund Zu Ermöglichen

Published on November 15, 2012 at 3:28 AM

, ob ein Patient akutes, Nierenhat Verletzung Zu Entdecken könnte so einfach werden, wie, einen Papier- Prüfungsstreifen eintauchend, der mit Gold-nanorods in eine Urinprobe gedruckt wird, ein Team von Washington-Universität in St.- Louisforschern gefunden hat.

Srikanth Sinamaneni, Doktor und das Forschungsteam verwendete einen gerufenen Prozess die biomolekulare Prägung, zum des plasmonic Biosensor herzustellen. Dieser Prozess bezieht mit ein, die Zielproteine zur Oberfläche der nanorods zu befestigen und dann fügt kleine Moleküle um die Proteine hinzu, um eine Polymerschicht um die Außenseite der nanorods zu bilden. Die Zielproteine werden gelöscht, um Kammern auf die Oberfläche der nanorods zu lassen, die die künstlichen Antikörper sind. Wenn die nanorods mit den künstlichen Antikörpern einer Substanz, wie Urin ausgesetzt werden, der das Zielprotein enthält, vereinbaren jene Proteine in die Kammern, die einem Puzzlespielstückbeschlag in ein Puzzlen ähnlich sind.

Srikanth Singamaneni, Doktor, Assistenzprofessor der Technik, zusammen mit Evan Kharasch, MD, Doktor und Jerry Morrissey, Doktor, an der Washington-Hochschul-Medizinischen Fakultät, haben einen biomedizinischen Fühler unter Verwendung der Gold-nanorods entwickelt, die konstruiert werden, um die Erhebung des Protein Neutrophil Gelatinase-verbundenen lipocalin, (NGAL) ein viel versprechender Biomarker zu entdecken für akute Nierenverletzung, im Urin. Biomarkers sind gewöhnlich kleine Moleküle oder Proteine im Gehäuse, dessen Konzentration in Erwiderung auf Krankheit oder Therapie ändert.

„Diese in hohem Grade viel versprechende und innovative Technologie bietet das Potenzial an, Nierenfunktionsprüfung zum Kopfende zu holen, mit größerer Zugänglichkeit und verminderten Kosten,“ sagt Kharasch, den Russell-und Mary-Shelden Professor von Anesthesiology und Professor von Biochemie und von molekularer Biophysik. „Darüber hinaus, ist möglicherweise diese Machbarkeitsnachweiswertbestimmung viel breit auf verschiedene Baumuster von klinischen Prüfungen und von Biomarkers anwendbar und schnell und kosteneffektiver aktiviert die Schaffung vieler neuen Wertbestimmungen.“

Akute Nierenverletzung, die auftritt, wenn die Nieren unfähig werden, Abfallprodukte vom Blut zu filtern, entwickelt sich schnell in einigen Stunden oder einigen Tagen. Sie ist in den Leuten, die hospitalisiert werden, besonders in jenen kritisch Erkrankten geläufig, oder die Innere Chirurgie gehabt haben. Bis jetzt hat es keine Fühler gegeben, die leicht entdecken können, wenn eine Person akute Nierenverletzung erfährt.

„Wenn wir eine billige Technologie finden können, die effizienter eingesetzt werden könnte, können wir dieses viel früher abfangen und viele Lebensdauern retten,“ sagt Singamaneni, einen Ingenieur in der Materialwissenschaft und -Maschinenbau. „Unser Ziel ist, in der Lage zu sein, diesen Fühler auf einem Blatt Papier mit einem täglichen Tintenstrahldrucker zu drucken, also haben Ärzte und Kliniken eine billige erhältliche Prüfung, wenn sie benötigen sie.“

Um den Fühler herzustellen, verwendete das Team eine gerufene Technik plasmonic Biosensing, das zu kleine Mengen Biomarkers sehr entdecken fähig ist. Jedoch haben natürliche Antikörper eine kurze Haltbarkeitsdauer und sind teuer und Zeit raubend sich zu entwickeln und zuzutreffen, also Singamaneni und die Team hergestellten künstlichen Antikörper. Um den plasmonic Biosensor herzustellen, verwendeten sie einen gerufenen Prozess biomolekulare Prägung.

Dieser Prozess bezieht mit ein, die Zielproteine zur Oberfläche der nanorods zu befestigen und dann fügt kleine Moleküle um die Proteine hinzu, um eine Polymerschicht um die Außenseite der nanorods zu bilden. Die Zielproteine werden gelöscht, um Kammern auf die Oberfläche der nanorods zu lassen, die die künstlichen Antikörper sind. Wenn die nanorods mit den künstlichen Antikörpern einer Substanz, wie Urin ausgesetzt werden, der das Zielprotein enthält, vereinbaren jene Proteine in die Kammern, die einem Puzzlespielstückbeschlag in ein Puzzlen ähnlich sind.

„Wenn Sie Leuchte auf Gold-nanorods glänzen, erhalten die Elektronen des Metalls aufgeregt und fangen an zu oszillieren,“ sagt Singamaneni. „Es gibt zwei Bänder oder Farben, der Leuchte im Spektrum der Gold-nanorods, die zeigen, welches Teil der Leuchte durch das nanorod absorbiert und zerstreut wird. Wenn etwas an der Oberfläche des Gold-nanorod festhält, verschiebt es die Stellung von einem der Bänder und ändert die Farbe. Diese Farbe teilt uns mit, wenn der Protein Biomarker zum Gold-nanorod gesprungen ist. Dann können wir die Menge von Biomarker durch die Menge der Farbänderung messen.“

Das Team plant, seinen Erfolg unter Verwendung NGAL als der Biomarker als Baumuster für das Ersetzen von natürlichen Antikörpern durch künstliche Antikörper für andere Proteine zu verwenden. Im Jahre 2010 Kharasch und Morrissey, Forschungsprofessor von Anesthesiology, gefunden, dass die Proteine aquaporin-1 und das adipophilin im Urin von Patienten mit den geläufigsten Formularen von Nierenkrebs erhöht wurden.

Quelle: http://www.wustl.edu

Last Update: 15. November 2012 04:16

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