Новый сенсор обнаруживает биомаркер рака молочной железы за 15 минут

Несколько лет назад ученые идентифицировали человеческий рецептор эпидермального фактора роста человека 2 (HER-2) в качестве биомаркера наличия определенных типов рака молочной железы. HER 2 - это ген, представляющий собой трансмембранный белок, который играет огромную роль в процессах движения сигналов роста на клеточном уровне.

Однако тесты на его определение сегодня стоят дорого и требуют много времени для получения результатов. Как правило, рак молочной железы первоначально диагностируется с помощью маммографии или ультразвука, после чего проводится инвазивная игольчатая биопсия, в ходе которой ткани или жидкость удаляются из подозрительной области и исследуются под микроскопом. Клиницисты определяют конкретные биомаркеры на основе биопсии и определяют тип рака молочной железы для разработки стратегии лечения.

Исследователи из Коннектикутского и Хартфордского университетов смогли разработать дешевый биосенсор, который обнаруживает HER-2 в небольшом образце цельной крови в течение пятнадцати минут. Результаты этой работы были опубликованы в журнале Biosensors and Bioelectronics.

Биосенсор представляет собой специализированный чип с электродной матрицей, изготавливаемый с помощью струйного принтера, который используется для нанесения чернил, содержащих наночастицы, на пластиковую подложку. Электроды этого чипа имеют покрытие из антител, улавливающие белок HER-2. Чип работает совместно с микрофлюидным устройством, которое контролирует прохождение образца крови через чип. При этом, после того как кровь проходит это устройство, в него впрыскивается специальная жидкость и пропускается электрический ток.

Измеряемый ток в микросхеме слегка варьируется в зависимости от наличия или отсутствия белков HER-2, что позволяет судить об анализе крови.

Этот биосенсор работает в клинически значимом диапазоне и имеет один из самых низких пределов обнаружения HER-2, поэтому количество ложных срабатываний и ложных отрицательных результатов будет меньше.

Хотя этот сенсор находится еще на ранней стадии разработки, исследователи утверждают, что после доведения работы до конца, это устройство может стать основой метода неинвазивного тестирования на рак молочной железы.

При этом конструкция биосенсора такова, что он может быть модифицирован для обнаружения нескольких биомаркеров в крови. Дальнейшие усилия ученых направлены на уменьшение размера устройства и создания портативного электрохимического блока, подобного глюкометру, который может поместиться на ладони.