Биодатчик более чем в пять раз более чувствительный, чем нынешние тестовые биопробы, и результаты исследования можно получить в считанные минуты. Этот инструмент может стать незаменимым предметом для предотвращения развития раковых болезней в амбулаторных условиях.
Биоинженеры университета Суонси (Великобритания) разработали ультрачувствительный биосенсор. Основу биосенсора составил графен на основе карбида кремния, который устойчив к чрезвычайно высоким температурам и давлению. Данный биосенсор обнаруживает биомаркеры рака в крови, слюне и моче.
Молекула 8-дегидродеоксигуанозина (8-hydroxydeoxyguanosine, 8-OHdG) появляется в повышенном количестве при повреждении ДНК и связана с повышенным риском развития некоторых форм рака.
Команда исследователей использовала рентгено-фотоэлектронную спектроскопию (В.G.Scienta; Pleasanton, Калифорния, США) и спектроскопию комбинационного рассеяния (Renishaw, Иллинойс, Иллинойс, США), для подтверждения, что молекулы биорецептора прикрепили к графеновому биосенсору. Когда 8-OHdG связывается с молекулами биорецептора, датчик регистрирует заметное различие в сопротивлении графен-канала. Графеновый биодатчик способен обнаруживать 8-OHdG в низкой концентрации – менее 0,1 нг/мл, что почти в пять раз чувствительнее, чем с помощью иммуноферментного анализа (ИФА). Графеновый биосенсор может также значительно быстрее обнаруживать молекулы-мишени. Ответ готов в течение считанных минут.
Универсальные эпитаксиальные графеновые биодатчики могут быть пригодны для диагностики и мониторинга целого ряда заболеваний, поскольку довольно просто установить конкретные рецепторные молекулы на поверхности графена.
Owen Guy, доктор философии, адъюнкт-профессор инженерии и соавтор исследования, утверждает: «Графен имеет превосходные электронные транспортные свойства и высокое соотношение внутренней поверхности к объему, что делает её идеальным материалом для изготовления биосенсоров. Мы первые доказали правильность концепции создания биосенсора на основе эпитаксиального графена, и в дальнейшем хотим исследовать диапазон концентраций ряда биомаркеров при различных заболеваниях и состояниях».
Исследование было опубликовано в журнале 2D Materials:
Z Tehrani, G Burwell, M A Mohd Azmi, A Castaing, R Rickman, J Almarashi, P Dunstan, A Miran Beigi, S H Doak, O J Guy. Generic epitaxial graphene biosensors for ultrasensitive detection of cancer risk biomarker. 2D Materials, 2014; 1 (2): 025004 DOI: 10.1088/2053-1583/1/2/025004
