Zephyrnet-logotyp

Ultra-precision nanosensor kan upptäcka järnstörningar

Datum:

Kroniska järnobalanser - med antingen för lite eller för mycket järn i blodet - kan resultera i medicinska tillstånd som sträcker sig från anemi och hemokromatos till svårare sjukdomar, såsom cancer, Parkinsons sjukdom och Alzheimers sjukdom.

Hemokromatos är en av Australiens vanligaste ärftliga sjukdomar och Australian Bureau of Statistics uppskattar att cirka 780,000 XNUMX människor lever med anemi.

Skolan för biomedicinsk doktorandkandidat och studentambassadören i Sydney Nano Institute, Pooria Lesani, som genomför sina studier under ledning av professor Hala Zreiqat och Dr Zufu Lu, har utvecklat en multifunktionell biosond med nanoskala som gör det möjligt för forskare att exakt övervaka järnstörningar i celler, vävnad och kroppsvätskor så små som 1/1000 av en millimolär.

Testet är känsligare och mer specifikt än blodprov som för närvarande används för att upptäcka järnsjukdomar, som börjar med mycket låga koncentrationer på mobilnivå.

Med hjälp av ny kolbaserad fluorescerande bio-nanoprobe-teknik möjliggör testet, som involverar icke-invasiv subkutan eller intravenös injektion, en mer exakt sjukdomsdiagnos före symtom, vilket möjliggör tidig behandling och förebyggande av allvarligare sjukdomar.

"Mer än 30% av världens befolkning lever med en järnobalans, vilket över tid kan leda till vissa former av cancer, liksom Parkinsons sjukdom och Alzheimers sjukdom", säger Lesani från Tissue Engineering and Biomaterials Research Unit och ARC Center för innovativ bioteknik.

”Nuvarande testmetoder kan vara komplexa och tidskrävande. För att motverka detta och för att möjliggöra tidig upptäckt av allvarliga sjukdomar har vi utvecklat en hyperkänslig och kostnadseffektiv hudtestningsteknik för att detektera järn i kroppens celler och vävnader.

”Vår senaste testning visade en snabb upptäckt av fria järnjoner med anmärkningsvärt hög känslighet. Järn kunde detekteras i koncentrationer i intervallet delar per miljard, en hastighet tio gånger mindre än tidigare nano-sonder.

"Vår sensor är multifunktionell och kan appliceras på djupvävnadsavbildning, med en liten sond som kan visualisera strukturen hos komplexa biologiska vävnader och syntetiska byggnadsställningar."

Testad på grishud överträffade nanoproben de nuvarande teknikerna för djup vävnadsavbildning och trängde snabbt in biologisk vävnad till djup på 280 mikrometer och förblev detekterbar på djup upp till 3,000 mikrometer - cirka tre millimeter - i syntetisk vävnad.

Teamet syftar till att testa nanoproben i större djurmodeller, samt att undersöka andra sätt på vilka den kan användas för att bestämma strukturen hos komplexa biologiska vävnader.

Vi hoppas kunna integrera nanoproben i ett "lab-on-a-chip" -avkänningssystem - ett bärbart diagnostiskt blodtestverktyg som kan göra det möjligt för kliniker att fjärrövervaka sina patients hälsa.

"Lab-on-a-chip-system är relativt enkla att använda och kräver endast små blodvolymprover från patienten för att få en exakt inblick i potentiella ferrijonstörningar i kroppen, vilket hjälper tidigt ingripande och förebyggande av sjukdomar", sa han.

Nanosensorerna kan också tillverkas av jordbruks- och petrokemiska avfallsprodukter, vilket möjliggör hållbar tillverkning till låg kostnad.

Story Source:

material tillhandahålls av University of Sydney. Obs! Innehållet kan redigeras för stil och längd.

Källa: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200429105850.htm

plats_img

Senaste intelligens

plats_img