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

Мобілізація осіб з інвалідністю в Україні: що потрібно знати у 2026 році

У контексті воєнного стану та загальної мобілізації в Україні питання призову набуває особливої актуальності. Однак, законодавство містить чіткі виключення для осіб з інвалідністю, які мають право на відстрочку від військової служби. Відповідно до Закону України про мобілізаційну підготовку та мобілізацію, особи з інвалідністю не підлягають примусовому призову. Це правило охоплює всі три групи ін...

США планують розширити список країн з обмеженнями на в’їзд через міграційну кризу

Держсекретар США Марко Рубіо надіслав службову записку дипломатам щодо посилення контролю над міграцією з 36 нових країн, повідомляє The Washington Post із посиланням на внутрішні документи Держдепартаменту. Це частина плану США щодо боротьби з нелегальною міграцією та посилення безпеки кордонів. У службовій записці Рубіо детально викладені вказівки для дипломатів щодо співпраці з країнами, що потрапили […]

Китай нарощує ядерний арсенал і уникає переговорів про контроль над озброєннями

Китай розмістив міжконтинентальні балістичні ракети DF-31 у трьох шахтах, імовірно з розрахунком на можливий конфлікт навколо Тайваню. Про це йдеться у проєкті доповіді Міністерства оборони США, водночас конкретні цілі розміщених ракет у документі не називаються. На цьому тлі Пекін, за оцінкою американської сторони, не демонструє зацікавленості в переговорах щодо контролю над озброєннями. За даними чиказької […]

Microsoft стала найдорожчою компанією світу після падіння акцій Apple

Apple зазнала значних втрат на фондовому ринку, після того як акції компанії впали на 23% протягом чотирьох сесій, що дало змогу Microsoft стати найдорожчою компанією у світі. Згідно з даними на 8 квітня, ринкова вартість Microsoft досягла 2,64 трлн доларів, а Apple зупинилася на 2,59 трлн доларів. Фахівці вважають, що однією з основних причин падіння […]

Ілон Маск може стати радником Трампа у разі його перемоги на виборах

Ілон Маск може стати радником Дональда Трампа, якщо той переможе на президентських виборах. Трамп і Маск обговорили можливість надання Маску офіційного впливу на політику, пов’язану з безпекою кордонів та економікою – питання, по яких бізнесмен дедалі активніше висловлюється публічно. Маск разом з інвестором-мільярдером Нельсоном Пельтцем проводить кампанію впливу серед еліт, проводячи зустрічі та переконуючи впливових […]

Пентагон утратив статус найбільшої офісної будівлі у світі

Будівля Міністерства оборони США, відома як Пентагон, протягом понад вісім десятиліть славилася як найбільша офісна будівля у світі. Однак нещодавно цей титул був відібраний у нього новим конкурентом – Суратською алмазною біржею, що з’явилася на заході Індії. Суратська алмазна біржа складається з дев’яти веж, кожна з яких має 15 поверхів, з’єднаних центральним хребтом. За даними […]

Гренландії радять повернутися в ЄС для захисту від США

Гренландії слід розглянути можливість возз’єднання з Європейським Союзом для “захисту” від погроз президента США Дональда Трампа. Про це заявив данський депутат Європарламенту Мортен Леккегор, повідомляє Politico. “Ми живемо у світі, де незалежно від того, наскільки незалежним ви хочете бути, ви повинні бути членом альянсів. І, на мою думку, ЄС – найкращий альянс, до якого ви […]

Європрокуратура викрила схему у Міноборони Словаччини

Європейська прокуратура розпочала масштабне розслідування можливих зловживань у Міністерстві оборони Словаччини, пов’язаних із військовою допомогою Україні. У справі про ймовірне нецільове використання коштів та фальсифікацію закупівель вже затримано вісім осіб, серед яких четверо — чинні працівники оборонного відомства. За повідомленням Європейської прокуратури (EPPO), йдеться про розтрату щонайменше 7,4 млн євро, що були виділені Європейським фондом […]