Корейські вчені створили сенсор, що виявляє рак за 20 хвилин

Команда вчених з Корейського інституту матеріалознавства (KIMS) розробила оптичний біосенсор, здатний виявляти пов’язану з раком ДНК у крові менш ніж за 20 хвилин. Цей підхід дає змогу діагностувати захворювання навіть за допомогою невеликого зразка крові, без складної обробки або тривалих лабораторних процедур.

Очолювана доктором Хо Сан Джуном, команда використала світло в поєднанні з машинним навчанням для ідентифікації метильованої ДНК — одного з ключових маркерів онкологічних процесів. Дослідження, опубліковане в журналі Advanced Science, продемонструвало точність до 99% при розрізненні пацієнтів із колоректальним раком і здорових людей. Для аналізу потрібно всього дві краплі крові.

Основою технології стала система “плазмонного молекулярного утримання” (PME), що базується на золотих наноструктурах. Вони створюють нанорозмірні зони підвищеної чутливості, які посилюють світлові сигнали в мільйон разів, дозволяючи вловити навіть наднизькі концентрації пухлинної ДНК. Біосенсор може виявити всього 25 фг/мл метильованої ДНК — що дорівнює одній 25 000-ій частині зерна цукру в краплі води. Метилювання ДНК є важливим процесом у регуляції генів. При раку воно часто змінюється: одні ділянки гіперметилюються, інші — втрачають метильні групи. Новий сенсор здатен розрізнити ці зміни, що дозволяє визначити як наявність захворювання, так і його стадію.

Клінічні випробування показали кореляцію між рівнем метилювання та прогресуванням хвороби. На першій стадії рак супроводжувався рівнем метилювання 14,4%, тоді як на четвертій — 11,2%. Сенсор досяг загальної чутливості 100% і специфічності 98,3%. Технологія базується на “клік-хімії” — точному молекулярному з’єднанні, яке не змінює генетичну структуру клітин. Завдяки цьому метод обходить нормативні обмеження, пов’язані з генною модифікацією. Програма машинного навчання, що аналізує спектри світла, дозволяє сенсору виявляти хімічні зміни ДНК, зокрема глобальне гіпометилювання — характерне для онкологічних захворювань. Візуалізація підтвердила створення нанозазорів між частинками золота, які формують локальні електричні поля та підсилюють сигнал у точках контакту з ДНК. Аналіз із застосуванням спектроскопії втрати енергії електронів підтвердив точність розміщення ДНК у зонах посиленого сигналу. Сенсор працює швидко, без потреби в спеціальному обладнанні, і має потенціал для використання не лише в лабораторіях, а й у клініках або вдома. Вчені вважають, що ця технологія може стати основою для масового раннього скринінгу раку, моніторингу перебігу хвороби та оцінки ефективності лікування.

Хоча метод було протестовано переважно на колоректальному раку, дослідники вже готуються адаптувати його до виявлення інших онкологічних і епігенетичних захворювань.

Поділитися:

АКТУАЛЬНО

ЦІКАВЕ ЗА ТЕМОЮ
У ФОКУСІ

Словаччина зближується з Росією все сильніше

Словаччина вже не та країна, яка ратувала за вступ України до ЄС і надавала їй військову допомогу, пише Bloomberg. Повернення Роберта Фіцо до влади зробило Словаччину “однією з найбільш проросійських країн у Європі”. Країна все ще робить те, що вимагає членство в ЄС і НАТО, але явно рухається своїм шляхом. Фіцо просуває “суверенну словацьку зовнішню […]

США вислали найбільшу кількість мігрантів за останнє десятиліття

У 2024 фінансовому році США вислали з країни 271,5 тисячі мігрантів до 192 країн. Це майже вдвічі більше, ніж у 2023 році, коли депортовано 142,6 тисяч осіб. Поточний показник став рекордним із 2014 року, коли з країни вислали майже 316 тисяч нелегальних мігрантів. Переможець президентських виборів Дональд Трамп публічно заявив, що після своєї інавгурації має […]

Аліна Гросу в чорно-білій відвертій фотосесії: сексуальний образ та відповідь на критику

Співачка Аліна Гросу порадувала своїх прихильників вражаючою відвертою фотосесією, яку вона оприлюднила на своїй сторінці в Instagram. У фотосеті артистка представила себе в сексуальному образі, одягнена в чорну спідню білизну, капронові колготки, а також шубу та болеро, створюючи ефектне чорно-біле візуальне враження. Практично передноворічна фотосесія, в якій Гросу вибрала шубу як частину свого стилю, отримала […]

Верховна Рада ухвалила Бюджет-2026

Верховна Рада 3 грудня ухвалила Бюджет-2026, передбачивши фінансування ключових сфер економіки та соціальної сфери. Документ підтримали 257 народних депутатів. Серед головних пріоритетів бюджету – сектор безпеки і оборони, на який передбачено 2,806 трлн гривень, що становить 27,2% ВВП. Міністр фінансів Сергій Марченко повідомив, що загальні доходи держбюджету становитимуть 2,918 трлн гривень, а видатки – 4,781 […]

Зеленський обговорив з президентом Лівану створення продовольчого хабу

Президент України Володимир Зеленський провів першу розмову з президентом Лівану генералом Джозефом Ауном, під час якої ініціював створення продовольчого хабу в Лівані. Про це глава держави повідомив на своїй сторінці в Telegram. Зеленський зазначив, що головною метою ініціативи є підтримка населення Лівану, яке стикається з низкою економічних труднощів. У своєму повідомленні він заявив: «Я запропонував […]

США скорочують військову присутність у Сирії

Сполучені Штати Америки розпочали процес виведення частини свого військового контингенту з північно-східної Сирії. За даними видання The New York Times, вже прийнято рішення про закриття трьох з восьми американських військових баз у цьому регіоні. Скорочення військової присутності відбувається в межах плану зменшення загального контингенту США з близько 2000 до 1400 військовослужбовців. Згідно з повідомленням, серед […]

У Лондоні відбудеться саміт щодо України

2 березня в Лондоні відбудеться важливий саміт, на якому зберуться лідери континентальної Європи, а також представники Європейського Союзу та НАТО. Прем’єр-міністр Великої Британії Кір Стармер запросив понад десяток європейських лідерів для обговорення ситуації в Україні та питань безпеки в Європі, повідомили в офісі британського прем’єра. Перед основним самітом, який відбудеться пізніше в неділю, Стармер проведе […]

У Києві водій маршрутки кинув гранату через конфлікт з колегою

У Києві водій маршрутного таксі кинув бойову гранату Ф-1 у напрямку іншого транспортного засобу, що виїжджав на маршрут. Інцидент стався на автомайданчику перевізника в Дарницькому районі близько шостої години ранку. За інформацією поліції, обійшлося без жертв, але маршрутка зазнала пошкоджень. Про подію повідомив директор транспортної компанії, який зазначив, що вибух стався на початку робочого дня. […]