Исследователи разрабатывают сенсор для выявления нарушений головного мозга за считанные секунды
Используя нанотехнологии, исследователи UCF разработали первый быстрый детектор дофамина, химического вещества, которое, как полагают, играет роль при различных заболеваниях, таких как болезнь Паркинсона, депрессия и некоторые виды рака.
Исследования показывают, что слишком много дофамина может быть связано с некоторыми видами рака, в то время как низкий уровень дофамина может быть связан с болезнью Паркинсона и депрессией. Новая методика разработана на УКУ требуется всего несколько капель крови, и результаты доступны в течение нескольких минут , а не часы , потому что никакая отдельная лаборатория не нужна обрабатывать образец.
Новая технология была описана в недавнем исследовании в журнале Nano Letters .
Более полумиллиона человек в Соединенных Штатах страдают от болезни Паркинсона, а основные эпизоды депрессии затрагивают около 16 миллионов взрослых в год.
Современные методы обнаружения дофамина требуют много времени, требуют тщательной подготовки образцов, включая разделение плазмы крови, а также специального лабораторного оборудования. Однако с этим устройством все, что нужно, — это несколько капель крови на прямоугольном чипе размером с ладонь.
«Нейротрансмиттер, такой как дофамин, является важным химическим веществом для мониторинга нашего общего самочувствия, поэтому мы можем помочь отследить нервные расстройства, такие как болезнь Паркинсона, различные виды рака головного мозга, и контролировать психическое здоровье» , — сказал Дебасис Чанда, доцент в UCF NanoScience Technology. Центр исследования и главный исследователь. «Нам необходимо контролировать допамин, чтобы мы могли корректировать наши медицинские дозы, чтобы помочь решить эти проблемы».
Плазма отделяется от крови внутри чипа. Наночастицы оксида церия, которые покрывают поверхность сенсора, избирательно захватывают дофамин на микроскопических уровнях из плазмы. Захват молекул дофамина впоследствии изменяет способ отражения света от датчика и создает оптическое считывание, показывающее уровень дофамина.
Судипта Сил, профессор инженерных наук и заведующий кафедрой материаловедения и инженерии UCF, сказал, что использование наночастиц оксида церия является важной частью успеха датчика.
«Получение сенсора, чувствительного к дофамину, было довольно сложной задачей для исследователей некоторое время, но использование измененных наноструктур оксида церия на сенсорной платформе было ключевым для обеспечения работы сенсора», — сказал Сил.
Чанда совместно разработал сенсор с Абрахамом Васкесом-Гуардадо, выпускником Колледжа оптики и фотоники UCF, а ныне докторантом Северо-Западного университета.
Васкес-Гуардадо сказал, что сокращенные этапы и обработка делают тест эффективным с точки зрения затрат, и его также можно проводить на стороне пациента, а не в отдельной лаборатории.
«Нет необходимости в предварительной обработке», — сказал он. «Наш план состоял в том, чтобы сделать намного более быстрое, без энзимов, детектирование».
