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

Прості поради щодо підготовки пластику до переробки

Передача пластику для переробки є важливим екологічним заходом, спрямованим на зменшення використання природних ресурсів, зниження забруднення навколишнього середовища та обмеження кількості відходів, що потрапляють на полігони. Це сприяє збереженню природи та створенню стійкішого середовища для майбутніх поколінь. Щоб максимально ефективно здавати пластик на переробку, важливо дотримуватися правильних кроків підготовки матеріалу: Розсортуйте пластик за класами: Використовуйте […]

ФОПи назвали головну причину закриття бізнесів

За результатами найбільшого дослідження стану та планів українських ФОПів, проведеного через Опендатабот, в опитуванні взяли участь майже 32 тисячі приватних підприємців. Результати показали, що значна частина опитаних планує закрити свій бізнес. Серед опитаних найбільше працює в роздрібній торгівлі (24,6%) та ІТ-сфері (21%). 27% підприємців (8621 особа) планують припинити свою діяльність найближчим часом. З них 7% […]

Байден розглядає можливість надання Україні дозволу на використання американської зброї проти Росії

За інформацією колумніста The Washington Post Девіда Ігнатіуса, президент Байден розглядає можливість дати Україні дозвіл на використання американської зброї малої дальності для ураження території Росії. Цей крок розглядається як відповідь на просування російської армії на фронті. Крім того, розглядається інший контрзахід – покарання Китаю за постачання ключових технологій Москві. За словами Ігнатіуса, такі дії будуть […]

У Бельгії вперше до влади прийде правий уряд

У Бельгії вперше в історії сформують уряд, очолюваний правою націоналістичною партією. Королівський палац 31 січня підтвердив, що король Філіп був поінформований про коаліційну угоду між фламандською націоналістичною партією N-VA та ще чотирма партіями, повідомляє Vienna.at. Новий уряд очолить 54-річний Барт Де Вевер, голова N-VA, який до цього обіймав посаду мера Антверпена. Основною метою нової влади […]

Трамп оголосив про нову торговельну угоду з Китаєм

США та Китай узгодили параметри нової торговельної угоди, яка, за словами американського президента Дональда Трампа, вирішить низку стратегічно важливих питань, зокрема постачання рідкісноземельних металів. Про це Трамп повідомив 11 червня у своїй соцмережі Truth Social. «Наша угода з Китаєм готова. Фінальне “зелене світло” для неї належить дати мені і президенту Сі», — заявив Трамп. За […]

Шахраї намагаються обманути родичів полонених через фальшиві посилки

Родичів українських військовополонених попереджають про нову шахрайську схему, в рамках якої зловмисники представляються співробітниками міжнародних організацій і вимагають кошти за нібито доставку посилок до місць утримання полонених у Росії. Координаційний штаб з питань поводження з військовополоненими отримав кілька повідомлень від родичів захисників України, які перебувають у полоні Росії. Шахраї телефонують під виглядом співробітників гуманітарних місій […]

США протестували балістичну ракету Minuteman III

Сполучені Штати провели випробування міжконтинентальної балістичної ракети (МБР) Minuteman III, яку було запущено з бази космічних сил “Ванденберг” у Каліфорнії. Запуск провели військово-повітряні і військово-морські сили США, використовуючи неозброєну ракету з кількома керованими ракетами-носіями. За словами представників бази, ці випробування покликані продемонструвати готовність і ефективність ядерних сил стримування США у відповідь на виклики ХХІ століття. […]

Робітнича партія Курдистану переходить до політичних методів боротьби

Робітнича партія Курдистану (РПК), яка вже понад 40 років веде боротьбу проти турецького уряду, оголосила про розпуск своєї організаційної структури і припинення збройної боротьби. Це історичне рішення було ухвалене на 12-му з’їзді партії, що відбувся 5-7 травня в двох регіонах північного Іраку, і має велике значення для стабільності в регіоні. Рішення РПК знаменує собою крок […]