Діагностика на ранніх етапах. Новий аналіз крові виявляє рак ще до появи пухлини на знімках

Нова технологія базується на поєднанні наноструктур ДНК, квантових точок та системи редагування генів CRISPR, що дозволяє виявляти біомаркери на субаттомолярному рівні — навіть коли в зразку присутні лише кілька молекул.

Читайте также: Google заблокувала 80 тисяч акаунтів розробників та відхилила 1,75 млн заявок на публікацію програм

Головна проблема ранньої діагностики раку полягає в тому, що на початкових стадіях концентрація специфічних білків або фрагментів ДНК у крові є надзвичайно низькою. Сучасні методи тестування часто потребують складного хімічного посилення сигналу, що здорожчує процес. Проте новий датчик використовує явище генерації другої гармоніки(SHG) на поверхні напівпровідника з дисульфіду молібдену. Завдяки пірамідальним наноструктурам ДНК компоненти сенсора розміщуються з точністю до нанометра, що мінімізує фоновий шум і забезпечує ідеальну точність без додаткових реагентів.

Працює система за принципом«генетичних ножиць»: коли білок CRISPR-Cas12a розпізнає цільовий біомаркер раку, він розрізає нитки ДНК, які утримують квантові точки. Це спричиняє миттєве падіння світлового сигналу, що фіксується обладнанням. Під час випробувань пристрій продемонстрував виняткову ефективність у виявленні miR-21 — маркера раку легень — у сироватці крові реальних пацієнтів. Датчик ігнорував сторонні молекули, реагуючи виключно на ціль.

Розробники наголошують, що цей метод дозволяє проводити моніторинг стану пацієнта щотижня, не чекаючи місяцями на результати комп’ютерної томографії. Крім того, платформа є повністю програмованою: її можна налаштувати на пошук вірусів, бактерій, токсинів або ознак хвороби Альцгеймера. Наступним кроком вчених стане мініатюризація оптичної системи, щоб створити портативний пристрій для використання в амбулаторіях або віддалених районах.

Читайте также: Геологічна машина часу. Вчені дістали 228-метровий керн віком 23 млн років