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

Перепади настрою Бена Аффлека зруйнували його шлюб з Джей Ло

Відома американська співачка Дженніфер Лопес та оскароносний актор Бен Аффлек офіційно завершують свій шлюб, підтверджуючи чутки, що ширилися навколо їхнього союзу. Після подання документів на розлучення до суду Лос-Анджелеса, Джей Ло не лише припинила публічні виступи, а й стала мовчазною на теми особистого життя. Згідно з інсайдерською інформацією, виконавиця тяжко переживає розрив з екс-обранцем. Джерела, […]

Захід втомився від України і сподівається помиритися з Росією, пише Politico

Через два роки після початку українського конфлікту ситуація ніколи не виглядала більш небезпечною для Києва. Республіканці в США, дотримуючись вказівок експрезидента Дональда Трампа, блокують постачання зброї в Україну. За словами спостерігачів на полі бою, після взяття Бахмута й Авдіївки російські війська тепер намагаються закріпити свою перевагу в напрямках Мар’їнки, Работиного та Кремінної. Європейські лідери не […]

Чехія може створити свій Український легіон за зразком Польщі

Чехія розглядає можливість створення свого Українського легіону, за прикладом Польщі, повідомляють місцеві ЗМІ. Ідея набуває актуальності на тлі продовження російсько-української війни та активної підтримки українських збройних сил західними партнерами. Про це пише Kyiv Independent. Український легіон представили на початку цього місяця як добровольчий військовий підрозділ, що складається з українських чоловіків, які живуть у Польщі та пройшли підготовку […]

Аліменти у 2025 році: скільки платити, якщо ви безробітний, ФОП або військовий

У 2025 році правила стягнення аліментів в Україні залишаються суворими, навіть якщо платник є безробітним, військовослужбовцем або фізичною особою-підприємцем. Мінімальні суми, штрафи, особливості процедури — розбираємо всі важливі деталі. З 1 січня 2025 року прожитковий мінімум залишився без змін: для дітей до 6 років — 2563 грн, для дітей від 6 до 18 років — […]

РФ може атакувати інфраструктуру зв’язку Великої Британії

Російська Федерація склала детальну карту підводних кабелів, які з’єднують Велику Британію з іншими країнами світу, що викликає серйозне занепокоєння в Лондоні. За повідомленням SkyNews, РФ може готувати диверсії проти інфраструктури держави, яка активно підтримує Україну. Британські спецслужби фіксують підозрілу активність російського флоту поблизу узбережжя країни, зокрема шпигунського судна “Янтарь”. На думку експертів, які поспілкувалися з […]

Євросоюз готує нові санкції проти Росії

Євросоюз готується до посилення санкцій проти Росії через побоювання швидкого повернення Дональда Трампа в Білий дім, повідомляє Reuters з посиланням на джерела. Європейці прагнуть забезпечити довгострокову дієвість своїх обмежень, навіть якщо політичний курс Вашингтона зміниться. Згідно з новими планами, ЄС запровадить «всеосяжний контроль» за поставками «підозрілих» товарів до Росії, посилить обмеження на купівлю російської нафти […]

Чому Трамп не відмовиться від підтримки України: аналіз можливих сценаріїв

Згідно з доповіддю американського видання Wall Street Journal, якщо Дональд Трамп знову обійме посаду президента США, ймовірно, він не повністю відмовиться від підтримки України, а навіть може здійснити ескалацію. Зараз Трамп часто висловлює думку, що Україна є обтяженням для Сполучених Штатів і висловлює бажання завершити конфлікт українсько-російський, обіцяючи зробити це за 24 години. За словами […]

Для боротьби з безпілотниками Західні компанії розробляють недорогу лазерну зброю

Західні оборонні компанії активно працюють над створенням нових зразків лазерної зброї, призначених для ефективної боротьби з безпілотниками. Як повідомляє Financial Times, ця технологія обіцяє стати ключовою у сучасних конфліктах, де дедалі частіше використовуються дрони. Провідні виробники зброї, такі як RTX, MBDA і QinetiQ, інвестують в лазерну зброю проти безпілотників через зростаючу загрозу БПЛА під час […]