Ученые из Университета Калифорнии в Риверсайде разработали сенсор, который значительно ускоряет диагностику заболеваний и повышает точность результатов по сравнению с текущими методами.
Этот новаторский инструмент основан на нанопорах и способен улавливать сигналы отдельных молекул, что открывает новый уровень диагностики на молекулярном уровне. Исследование было опубликовано в журнале «Nature Nanotechnology».
Современные методы диагностики требуют наличия миллионов молекул для определения заболеваний, однако команда под руководством Кевина Фридмана, доцента биоинженерии, доказала, что анализ даже одной молекулы может предоставить ценные данные. Это высокая чувствительность значительно улучшает процесс диагностики.
Сенсор функционирует благодаря нанопорам — микроскопическим отверстиям, через которые молекулы проходят одна за другой. Сенсор фиксирует электрические изменения, возникающие при прохождении молекул и позволяет точно определить их состав.
Одной из ключевых особенностей сенсора является использование нанопор, которые действуют как фильтр, уменьшая фоновый шум от остальных молекул в образце. Это решение усиливает точность анализа и снижает вероятность потери важных сигналов, что критично для обеспечения высококачественной диагностики.
Нанопорные сенсоры могут стать основой для создания компактных и портативных диагностических наборов размером с USB-устройство. Такие устройства смогут выявлять инфекции на самых ранних стадиях, что существенно ускорит диагностику и лечение различных заболеваний, включая вирусные инфекции и хронические болезни.
Нанопоровые сенсоры представляют собой инновационное решение в области диагностики инфекционных заболеваний, позволяющее провести тестирование за 24-48 часов. Это значительно ускоряет процесс, что особенно важно для своевременного вмешательства и лечения до появления первых симптомов болезни. Фридман подчеркивает, что эти технологии могут революционизировать подход к диагностике, ведь они способны обнаруживать инфекции еще до их проявления, что открывает возможности для более эффективного управления эпидемиями.
Кроме этого, исследования с использованием нанопор направлены на секвенирование белков на молекулярном уровне, что считается одной из давних задач для биологов. Ученые уверены, что технологии на основе нанопор вскоре станут стандартом в научных исследованиях, а также будут применяться в медицине. Это значит, что они могут стать ключевым элементом диагностических комплексов, как для домашнего использования, так и в клиниках.
С введением этих сенсоров диагностика и биологические исследования могут претерпеть значительные изменения в ближайшие годы. Это создаст новые преимущества для персонализированной медицины, позволяя учитывать индивидуальные особенности пациентов в лечении и профилактике заболеваний. Подобные разработки подчеркивают важность внедрения современных технологий в медицину, что может привести к более эффективным подходам к выведению новых методов диагностики и лечения.
