Как найти рак, который играет в прятки? ДНК-пирамиды заставят его «сиять», даже если это всего одна молекула на миллиард

Эта нано-ловушка на основе CRISPR не оставляет онкологии шанса.


tn0qvuy0un0rbjwoaowy1lr8z9i2usva.jpg

Китайские исследователи разработали оптический сенсор на базе CRISPR , который способен обнаружить едва заметные следы онкологических биомаркеров всего в одной капле крови. Речь идет о молекулах, по которым врачи определяют наличие опухоли, стадию и уровень риска. Технология рассчитана на самые ранние этапы болезни, когда концентрация таких маркеров крайне мала и стандартные лабораторные тесты часто дают неопределенный результат. Но предполагают , что со временем метод можно будет встроить в обычный анализ крови для раннего скрининга .

Биомаркерами служат белки, фрагменты ДНК и другие молекулы, связанные с ростом новообразований. В начале заболевания их содержание в крови минимально, поэтому лаборатории обычно применяют химическое усиление сигнала. Такие процедуры делают анализ дороже, сложнее и дольше. В этой работе исследователи решили отказаться от амплификации и регистрировать присутствие нужных веществ напрямую.

Раб В основе метода лежит генерация второй гармоники - это оптический эффект, при котором падающее излучение преобразуется в волну с вдвое меньшей длиной. Процесс происходит на поверхности двумерного полупроводника дисульфида молибдена - материала, который широко используют в нанооптике. У такого подхода низкий фоновый шум, поэтому даже слабый отклик удается надежно заметить.

Датчик собран из нескольких наноструктур. Ученые использовали ДНК-тетраэдры, пирамидальные конструкции, полностью составленные из цепочек ДНК. Они задают точное расстояние между поверхностью материала и квантовыми точками . Квантовые точки представляют собой нанокристаллы с особыми световыми свойствами. Они усиливают локальное оптическое поле и делают измеряемый отклик более выраженным.