Однако в моче намного больше ХГЧ, чем биомаркеров рака в крови. Определение мельчайших концентраций — самая большая проблема для тест-полосок, которые были разработаны для обнаружения всего, от рака до инфекционных заболеваний и проблем с сердцем. Фактическая полоса на бумаге просто недостаточно чувствительна, чтобы изменить цвет, чтобы человеческий глаз мог легко увидеть ее при концентрациях, которые имеют решающее значение для жизни.Некоторые украшения из наночастиц могут это изменить.
И это не сильно повлияет на стоимость нынешних тест-полосок, согласно новому исследованию, проведенному Сяоху Ся, доцентом химии в Мичиганском технологическом университете. Исследование было недавно опубликовано в Nano Letters.Золотые наночастицы на протяжении десятилетий широко использовались для диагностики in vitro, чтобы врачам и пациентам было проще и быстрее принимать решения о медицинской помощи и лечении.
Новым в исследованиях Ся стало то, что наночастица получила двойную функцию, украсив каждую крошечную сферу тонкой пленкой из платины.Это позволяет невооруженным глазом наблюдать изменения на тест-полоске. Это также увеличивает точность и дает количественные результаты для чрезвычайно низких концентраций ключевых биомаркеров, которые измеряются в пикограммах на миллилитр.
В исследовании Ся они сосредоточились на простатспецифическом антигене (ПСА), ища сигналы, составляющие всего лишь триллионную долю грамма в одной капле крови.«Мы требуем, чтобы обнаружение было очень чувствительным», — говорит Ся, объясняя, что платина является отличным катализатором и немного ускоряет химическую реакцию, которая вызывает появление тест-полоски. «Наночастицы золота имеют ярко выраженный красный цвет, и пока платина ультратонкая, красный цвет наночастиц золота будет просвечивать».Команда Ся пошла дальше в этом усовершенствовании: они создали режим низкой чувствительности (цвет от ядер наночастиц золота) и режим высокой чувствительности (цвет, создаваемый платиновой оболочкой в результате катализа) для обнаружения PSA.
Как показано на фото ниже, режим высокой чувствительности значительно улучшает видимость тест-полоски; режим низкой чувствительности соответствует имеющимся в продаже тест-полоскам.Более того, Ся считает, что тонкая платиновая оболочка не приведет к значительному увеличению стоимости существующих на рынке тест-полосок с наночастицами золота, а конструкция совместима с обнаружением других видов биомаркеров рака.«Ключевым компонентом тест-полоски являются антитела, которые уникальны для каждого биомаркера рака и коммерчески доступны», — говорит он. «Мы можем легко заменить антитело, так что это общая платформа для обнаружения».
Следующим шагом, по словам Ся, является проверка приложения для других биомаркеров рака и даже эксперименты с приложениями для лечения инфекционных заболеваний.«Преимущество этой технологии простое», — говорит он. «Устройства для оказания медицинской помощи означают, что люди могут покупать их и проводить диагностику самостоятельно; в клинике это дешевый и быстрый метод, который также улучшает диагностику и, следовательно, лечение».Все, что потребовалось, это немного украсить.
Добавление нового платинового покрытия к золотым наночастицам старой школы поможет продвинуть усовершенствованную технологию тест-полосок из лабораторий в клиники и дома.