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

Несподівана зустріч Андре Тана і Періс Гілтон: розмова про сім’ю і вітання з народженням дитини

Український дизайнер та модельєр Андре Тан нещодавно став учасником несподіваної зустрічі з американською світською левицею, Періс Гілтон, вперше за останні 12 років. Зустріч відбулася на одному з закритих заходів, де вони випадково перетнули свої шляхи. Дизайнер поділився емоціями з цієї несподіваної зустрічі у своєму ролику, розкривши, що їхнє перше знайомство відбулося 12 років тому, коли […]

США поставили ультиматум або прогрес у переговорах або кінець посередництва

Президент Сполучених Штатів Дональд Трамп може найближчим часом припинити зусилля щодо посередництва між Україною та Росією у питаннях досягнення мирної угоди. Про це заявив державний секретар США Марко Рубіо в інтерв’ю провідним американським ЗМІ. За словами Рубіо, нині важливо отримати чіткі сигнали про можливість укладення домовленості. Якщо таких ознак не з’явиться найближчими днями, Сполучені Штати […]

США вводять 100% мита на китайські товари

США запроваджують 100% мита на всі китайські товари та вводять експортний контроль на критично важливе програмне забезпечення. Про це повідомив президент Дональд Трамп у своєму дописі на платформі Truth Social. За словами Трампа, ці заходи стали відповіддю на «надзвичайно агресивну позицію» Пекіна у сфері міжнародної торгівлі. Нові торговельні обмеження набудуть чинності 1 листопада 2025 року, […]

У Харківській податковій заступницю начальника підозрюють у хабарництві

У Харківській області викрили заступницю начальника одного з управлінь обласної державної податкової служби, яка організувала схему систематичного вимагання хабарів. Про це повідомила пресслужба Державного бюро розслідувань 22 січня. З серпня 2024 року чиновниця створила корупційний механізм, за яким підприємці Харківщини були змушені сплачувати хабарі за “послуги”. Платежі вимагали як за приховування виявлених порушень законодавства, так […]

Трамп анонсує прогрес у переговорах між Росією та Україною

Президент США Дональд Трамп заявив, що США активно працюють над припиненням війни між Росією та Україною та вже досягли певного прогресу в переговорах між обома сторонами. Трамп підкреслив, що для нього є важливим зупинити конфлікт і що Білий дім підтримує контакти як з Росією, так і з Україною з метою досягнення припинення вогню. Виступаючи 10 […]

Тарифи Укренерго на передачу електроенергії зростуть на 25,9%

Національна комісія, що здійснює державне регулювання у сферах енергетики та комунальних послуг (НКРЕКП), затвердила проєкт постанови про підвищення тарифу НЕК “Укренерго” на передачу електроенергії з 1 січня 2025 року. Згідно з документом, тариф буде збільшений на 25,9% — до 665,26 грн за МВт-год. Рішення було ухвалене на засіданні регулятора 13 листопада. Загальні витрати на покриття […]

Колишній дворецький Чарльза розповів що насправді їсть король

Грант Гарролд, який працював дворецьким тодішнього принца Чарльза з 2004 до 2011 року, поділився подробицями про харчові звички короля Великої Британії Чарльза III. У ексклюзивному інтерв’ю виданню Express.co.uk він зазначив, що, попри здоровий раціон, монарх не відмовився б від улюблених страв, таких як пиво та бургери, якби їм його запропонували. «Працюючи на королівську сім’ю, я […]

Американець передумав платити аліменти і прикинувся мертвим

Джессі Кіпф, американський громадянин, засуджений до семи років ув’язнення, вчинив унікальний та відверто безсовісний вчинок, намагаючись уникнути виплати аліментів на утримання дитини. 39-річний Джессі Кіпф зі штату Кентуккі обманним шляхом отримав доступ до системи реєстрації смертей на Гаваях і створив там фальшивий файл про свою смерть. Кіпф заповнив форму свідоцтва про смерть, призначивши себе медичним […]