211service.com
Nerijaus jutiklis nustato burnos vėžį
Kalifornijos universiteto Los Andžele (UCLA) mokslininkų sukurtas optinis jutiklis pirmą kartą gali išmatuoti seilėse esančius baltymus, susijusius su burnos vėžiu. Prietaisas yra labai jautrus, todėl gydytojai ir odontologai gali anksti nustatyti ligą, kai pacientų išgyvenamumas yra aukštas.
Analizuojant neriją: Leyla Sabet, UCLA tyrimų komandos, sukūrusios naują optinį baltymų jutiklį, narė sėdi priešais įrenginį. Remiantis konfokaliniu mikroskopu, tyrėjai naudoja ultrajautrią sistemą, kad aptiktų biomarkerius seilių mėginiuose, kurie yra susiję su burnos vėžiu.
Mokslininkai šiuo metu bendradarbiauja su Nacionaliniu sveikatos institutu (NIH), siekdami pritaikyti technologiją klinikiniams bandymams, kad ją būtų galima sukurti į prietaisą, kuris gali būti naudojamas odontologų kabinetuose. Chih-Ming Ho UCLA mokslininkas ir pagrindinis jutiklio tyrėjas teigia, kad tai yra universalus instrumentas ir gali būti naudojamas aptikti kitus ligos specifinius biologinius žymenis.
Nustačius burnos vėžį ankstyvose stadijose, pacientų išgyvenamumas yra beveik 90 procentų, palyginti su 50 procentų, kai liga pažengusi. Carteris Van Waesas , Nacionalinio kurtumo ir kitų komunikacijos sutrikimų instituto (NIDCD) galvos ir kaklo chirurgijos vadovas. Amerikos vėžio draugija sąmatos kad 2008 m. Jungtinėse Valstijose bus 35 310 naujų burnos vėžio atvejų. Ankstyvąsias formas sunku nustatyti vien vizualiai apžiūrėjus burną, sako Van Waesas, todėl gydytojai arba turi atlikti biopsiją – pašalinti audinį tyrimui, arba analizuoti baltymus kraujyje.
Aptikti vėžio biomarkerius seilėse būtų daug lengviau atlikti, tačiau jis taip pat techniškai sudėtingesnis: baltymų žymenis sunkiau aptikti seilėse nei kraujyje. Norėdami sukurti itin jautrų jutiklį, mokslininkai pradėjo nuo stiklo substrato, padengto baltymu, vadinamu streptavidinu, kuris leidžia kitoms biomolekulėms prisijungti prie substrato ir viena su kita. Tada mokslininkai pridėjo molekulę, kuri sugautų ir surištų vėžio biomarkerį – seilėse esantį baltymą, vadinamą IL-8, kuris, kaip įrodė ankstesni tyrimai, yra susijęs su burnos vėžiu. Jie taip pat pridėjo molekulių, skirtų išlaikyti stiklo paviršių be kitų baltymų, kurie gali sugadinti biomarkerio aptikimą. Norėdami vizualizuoti tikslines molekules, Ho komanda pridėjo fluorescenciniu būdu pažymėtų baltymų rinkinį, skirtą prisijungti prie užfiksuotų IL-8 žymenų.
Kadangi seilėse yra mažesnė baltymų koncentracija nei kraujyje, komandai reikėjo labai jautraus metodo, kad būtų galima aptikti pažymėtus baltymus tarp foninio triukšmo, pasklidusių seilėse esančių molekulių, kurios taip pat fluorescuoja. Taigi tyrėjai naudojo konfokalinį mikroskopą – vaizdo gavimo sistemą, kuri naudoja lazerį, kad surinktų iš mėginio generuojamą šviesą – seilėms analizuoti. Ho ir jo komanda nustatė, kad lazerio šviesos fokusavimas į tam tikrą mėginio dalį padidino signalo ir triukšmo santykį, leidžiantį aptikti mažesnes vėžio biomarkerio koncentracijas.
Iš tiesų, Ho sako, prietaisas yra 100 kartų jautresnis nei standartinė baltymų aptikimo technika ELISA. Platesnis ir invazinis procesas, ELISA reikalauja, kad baltymai būtų išvalyti iš kraujo prieš atliekant tyrimą.
Konfokalinis mikroskopas yra sudėtinga vaizdo gavimo sistema, kuri yra UCLA mokslininkų darbo pagrindas ir galiausiai pagerino aptikimą. Johnas McDevittas , Teksaso universiteto chemijos profesorius, kuris taip pat dirba seilių diagnostikos srityje. Pagrindinis iššūkis, su kuriuo dabar susiduria UCLA grupė, yra tai, kaip naudoti šią techniką ne laboratorijoje, sako jis.
UCLA mokslininkai išbandė optinį baltymų jutiklį su 40 pacientų – 20 sveikų asmenų ir 20 asmenų, sergančių burnos vėžiu. Rezultatai buvo tikslūs 95 procentais, sako Ho. Tyrimas buvo paskelbtas internete tarptautiniame žurnale Biojutikliai ir bioelektronika .
Naujasis jutiklis yra svarbus žingsnis seilių diagnostikoje – sritis, kuri yra labai atidžiai tiriama, siekiant išsiaiškinti, kur geriau naudoti seiles, o ne kraują. Spenceris Redingas , Teksaso universiteto Sveikatos mokslų centro San Antonijuje dantų diagnostikos mokslo katedros pirmininkas, dirbantis su McDevitt. Kiti galimi tokios technologijos pritaikymai apima širdies ligų, infekcinių ligų ir astmos aptikimą, sako Reddingas.