Нанодатчик для обнаружения болезней
Разработан новый нанодатчик, который может помочь обнаруживать цитокины — молекулы, играющие критическую роль в клеточном ответе на инфекцию, воспаление, травму и болезнь.
Сообщённый в научном журнале Nanoscale, датчик состоит из модифицированной графеновой квантовой точки (GQD), разработанной исследователями из Центра передового опыта ARC по наноразмерной биофотонике (CNBP). Он идентифицирует ультрамалые количества цитокинов внутри и вокруг клеток, потенциально открывая новое направление биомедицинских исследований.
«Цитокины — это молекулы, секретируемые клетками иммунной системы», — объясняет ведущий учёный проекта CNBP Гочжэнь Лю, доцент Университета Маккуори.
«Высвобождение определённых цитокинов организмом часто является симптомом заболевания или проблемы со здоровьем, такой как артрит, воспалительное расстройство или даже рак. Следовательно, мониторинг секреции цитокинов на клеточном и субклеточном уровне имеет огромную ценность для понимания базовой физиологии и того, как на самом деле работает тело».
Традиционно молекулы цитокинов было чрезвычайно трудно измерить и количественно определить. «Это связано с их малым размером, а также динамической и преходящей природой», — говорит доцент Лю.
«Нам удалось разработать и создать датчик настолько малый, что он может легко проникать внутрь клеток. Более того, в отличие от других датчиков, он реагирует только при наличии цитокина. Для этого мы соединили GQD с цитокин-чувствительными молекулами ДНК, известными как аптамеры».
Профессор Эва Голдис, также участвующая в проекте, отметила, что обнаружение цитокинов в жидкостях организма, клетках, тканях и организмах привлекает значительное внимание в области биомедицинских исследований. «Возможность отслеживать уровень цитокинов в реальном времени открывает новые пути для мониторинга физиологии организма. В конечном итоге это приведёт к новым диагностическим инструментам и новым способам контроля лечения».
Голдис считает, что инновационная технология сенсоров на основе GQD, разработанная CNBP, имеет широкий потенциал применения благодаря универсальности конструкции датчика.
«Мы рассматриваем эти графеновые квантовые точки как отличных кандидатов для многих других биомедицинских применений, таких как анализ ДНК и белков, внутриклеточное отслеживание, а также мониторинг других продуктов, секретируемых клетками в организме».
Хотя до клинических исследований ещё несколько лет, Голдис и Лю воодушевлены результатами.
«Работая в наномасштабе, мы создаём совершенно новые окна в тело и получим ценное понимание организма, здоровья, благополучия и болезней», — заключает Голдис.