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Un nouveau biocapteur à ADN pourrait débloquer des diagnostics cliniques puissants et peu coûteux

L’ADN peut signaler la présence ou la prédisposition à un grand nombre de maladies, y compris le most cancers. connus sous le nom de biomarqueurs, permet aux professionnels de la santé de poser des diagnostics précoces critiques et de fournir des traitements personnalisés. Les méthodes typiques de dépistage peuvent être laborieuses, coûteuses ou limitées dans ce qu’elles peuvent découvrir.

développé par des chercheurs du Nationwide Institute of Expectations and Technological innovation (NIST), de l’Université Brown et de l’institut de recherche financé par le gouvernement français CEA-Leti, identifie les biomarqueurs en mesurant comment la liaison se produit entre les brins d’ADN et le dispositif. c’est sa conception modulaire, qui réduit les coûts en facilitant la production en série et en permettant la réutilisation des composants les moreover coûteux.

Dans un article du dernier IEEE Global Electron Gadgets Conference qui vient d’être mis en ligne. qui est généralement associée à des performances réduites.

le dispositif tire parti du fait qu’un seul brin d’ADN, lorsqu’il n’est pas associé à un autre dans la double hélice familière, est amorcé pour la liaison chimique. Une partie du dispositif est recouverte de simples brins d’ADN. Lorsque ces «sondes» rencontrent des biomarqueurs d’ADN qui ont une séquence génétique correspondante ou complémentaire, les deux brins se lient.

“Pour effectuer la mesure, nous avons besoin de deux molécules d’ADN. c’est l’aiguille proverbiale dans la botte de foin”, a déclaré Arvind Balijepalli, chercheur au NIST, co-auteur de la nouvelle étude..

Lorsqu’un brin d’ADN cible se lie à une sonde, il induit un décalage de stress qu’un dispositif semi-conducteur. peut mesurer.

En raison de sa résolution temporelle élevée.

Et avec cette méthode, vous n’avez pas besoin de beaucoup d’espace pour mesurer beaucoup.

En principe. ce qui est beaucoup moins encombrant que certaines systems actuellement utilisées dans la clinique », a déclaré Balijepalli.

Cependant, les méthodes basées sur FET n’ont pas encore atteint le grand public. Une pierre d’achoppement importante est leur caractère à use special, qui paraissait jusqu’à présent une nécessité mais renchérit leur coût.

Semblable à la façon dont votre radio devient de in addition en additionally bruyante lorsque vous vous éloignez d’une station de radio, les signaux électriques deviennent également in addition bruyants as well as ils doivent voyager dans l’électronique.

Pour limiter le bruit. ce qui convertit le signal en données lisibles. et donc l’ensemble du dispositif l’est également.

Dans la nouvelle étude, Balijepalli et ses collègues ont augmenté la length entre les sondes et le transistor afin que les éléments les additionally coûteux du circuit puissent être réutilisés. La pénalité initiale était que la length pouvait augmenter la quantité de bruit cependant, il y avait beaucoup à gagner du choix de conception, même au-delà des économies de coûts.

“Si le lecteur est réutilisable, nous pouvons y intégrer une technologie in addition sophistiquée et obtenir une moreover grande précision des lectures, et il peut s’interfacer avec l’élément de détection peu coûteux et jetable”, a déclaré Balijepalli.

les chercheurs ont retiré une web page du livre de jeu de l’Internet des objets (IoT). Les auteurs du NIST ont associé leurs circuits à un variety spécifique de FET à très faible puissance développé au CEA-LETI qui est utilisé dans les montres intelligentes.

ils l’ont placé dans des échantillons liquides contenant des brins d’ADN associés à une exposition à des rayonnements ionisants nocifs. Des sondes d’ADN complémentaires ornaient des électrodes câblées au FET. Sur plusieurs échantillons, ils ont fait varier la quantité d’ADN cible.

Les chercheurs ont découvert que la cinétique de liaison était suffisamment smart pour effectuer des mesures précises même à de faibles concentrations. Dans l’ensemble.

Étant donné que de nombreuses maladies sont causées par ou associées à l’ADN muté.

tels que le COVID-19, qui pourraient faire allusion à une infection.

En attendant.

a déclaré Balijepalli.