Heureusement, une équipe de chercheurs du Collège des arts et des sciences (A&S) de l’Université de Syracuse, de la SUNY Upstate Health-related College, d’Ichor Therapeutics et de l’Université de Clarkson a mis au point un minuscule capteur de taille nanométrique able de détecter des biomarqueurs protéiques dans un échantillon à molécule special. précision. Appelé à juste titre “hameçon et appât”, un minuscule liant protéique fusionne avec un petit trou créé dans la membrane d’une cellule – connu sous le nom de nanopore – qui permet à une solution ionique de s’écouler à travers elle. Lorsque le capteur reconnaît une molécule ciblée, le flux ionique change. Ce changement de débit sert de sign du capteur indiquant que le biomarqueur a été trouvé.
“Ces nanopores sont équipés de crochets qui tirent certains biomarqueurs protéiques d’une answer”, explique Liviu Movileanu, professeur de physique à A&S, co-auteur de l’étude avec le chercheur postdoctoral Mohammad Ahmad. “En les recherchant rapidement et avec précision dans la option, nous pouvons mieux identifier et quantifier les biomarqueurs protéiques associés à diverses hémopathies malignes et tumeurs solides.”
Les dernières recherches de l’équipe, publiées dans Character Communications, abordent les défis précédents qui existaient pour rendre cette technologie généralisable. Leurs nouvelles découvertes formulent une architecture de conception de capteur qui peut être appliquée à un large éventail de cibles protéiques.
Combiner des systems innovantes
Pour la première fois, l’équipe a couplé la technologie des nanopores à la technologie mimétique des anticorps – des échafaudages protéiques conçus artificiellement qui se lient et interagissent avec un biomarqueur spécifique et se comportent comme des anticorps. Les cellules à l’intérieur du corps conçoivent leurs propres anticorps qui se lient aux substances indésirables et les éliminent. En matière de thérapeutique, les scientifiques conçoivent de petites protéines pour pénétrer dans les cellules et stimuler la manufacturing d’anticorps qui ciblent des agents pathogènes spécifiques comme les virus ou les bactéries.
“Les chercheurs conçoivent les échafaudages en utilisant des échafaudages établis de mère character et les adaptent en utilisant la mutagenèse évolutive – où ils scannent des milliards de mutations d’ADN jusqu’à ce qu’ils en trouvent qui interagissent fortement avec une protéine spécifique”, explique Movileanu, dont les travaux sur le projet ont été soutenus par une subvention de 1,2 million de bucks des Countrywide Institutes of Wellness. « La création de technologies de détection de protéines hautement spécifiques répondra à ces demandes et accélérera également les découvertes de nouveaux biomarqueurs avec des conséquences potentielles sur la progression des disorders pathologiques.
Selon Movileanu, en moreover de fonctionner dans une alternative propre, le capteur est également très efficace dans les biofluides complexes, comme le sérum sanguin, qui contiennent de nombreux anticorps.
Pour valider leurs découvertes, l’équipe a testé leur hypothèse à l’aide d’un échantillon de sérum sanguin. Grâce à leur technologie, ils ont pu identifier et quantifier le récepteur du facteur de croissance épidermique (EGFR), un biomarqueur protéique de divers cancers. De plus, de nombreux étalonnages des capteurs ont été effectués à l’aide d’autres tactics biophysiques.
A la pointe du diagnostic
Bien que leur post fournisse un prototype de strategy, Movileanu affirme que le projet ouvre la voie à de larges purposes. Par exemple, en intégrant les capteurs dans des dispositifs nanofluidiques, cette technologie permettrait aux scientifiques de tester simultanément de nombreux biomarqueurs différents dans un échantillon, fournissant une foundation fondamentale pour la détection de biomarqueurs dans des biofluides complexes.
“L’avenir de la médecine ne reposera pas autant sur l’imagerie et les biopsies lors du diagnostic des cancers”, déclare Movileanu. « Au lieu de cela, les chercheurs utiliseront la technologie des nano-capteurs, comme ce que nous développons dans notre laboratoire, pour tester des échantillons de sang pour la présence de divers biomarqueurs associés à différents cancers. Cette recherche est essentielle pour l’avenir des pronostics, des diagnostics et des thérapeutiques.