Исследователи из Университета штата Орегон использовали необычайную мощь углеродных "нанотрубок" для увеличения скорости биологических датчиков, технологии, которая однажды может позволить врачу регулярно проводить лабораторные тесты за считанные минуты, ускоряя диагностику и лечение при одновременном снижении затрат.

Новые результаты почти в три раза увеличили скорость прототипов нанобиосенсоров и должны найти применение не только в медицине, но и в токсикологии, мониторинге окружающей среды, разработке новых лекарств и других областях.

Об исследовании только что сообщили в Lab on a Chip, профессиональном журнале. По словам ученых, необходимы дополнительные усовершенствования, прежде чем системы будут готовы к коммерческому производству, но они обладают большим потенциалом.

"С помощью этих типов датчиков должно быть возможно проводить множество медицинских лабораторных тестов за считанные минуты, что позволит врачу поставить диагноз во время одного посещения офиса", - сказал Итан Майнот, доцент кафедры физики ОГУ. "Многие существующие тесты занимают дни, стоят совсем немного и требуют подготовленных лаборантов.

"Этот подход должен обеспечить то же самое с помощью ручного датчика и может снизить стоимость существующего лабораторного теста стоимостью 50 долларов примерно до 1 доллара", - сказал он.

По словам исследователей, ключом к новой технологии является необычная способность углеродных нанотрубок. Эти нанотрубки, являющиеся результатом развития нанотехнологий, которые имеют дело с чрезвычайно малыми частицами на молекулярном уровне, представляют собой длинные полые структуры, обладающие уникальными механическими, оптическими и электронными свойствами и находят множество применений.

В этом случае углеродные нанотрубки могут быть использованы для обнаружения белка на поверхности датчика. Нанотрубки изменяют свое электрическое сопротивление, когда на них попадает белок, и степень этого изменения может быть измерена для определения присутствия определенного белка, такого как биомаркеры сывороточных и протоковых белков, которые могут быть индикаторами рака молочной железы.

Новейшим достижением стало создание способа предотвращения прилипания белков к другим поверхностям, подобно жидкости, прилипающей к стенке трубы. Найдя способ по существу "смазать трубу", исследователи из университета Огайо смогли ускорить процесс зондирования в 2,5 раза.

По словам ученых, необходима дальнейшая работа по улучшению избирательного связывания белков, прежде чем она будет готова к разработке коммерческих биосенсоров.

"Электронное обнаружение белков-биомаркеров, переносимых кровью, открывает захватывающие возможности для медицинской диагностики на месте оказания медицинской помощи", - пишут исследователи в своем исследовании. "В идеале такие электронные биосенсорные устройства были бы недорогими и позволяли бы количественно определять множество биомаркеров в течение нескольких минут".

Эта работа была результатом сотрудничества исследователей физического факультета ОГУ, химического факультета и Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Соавтором был Винсент Ремчо, профессор и временный декан научного колледжа ОГУ, а также национальный эксперт по новой технологии биосенсорики.