Графеновый датчик применен для диагностирования малярии

Средства обнаружения и диагностирования большинства заболеваний основаны на микроскопии и окрашивании антителами. Такая методика сложна, требует длительного обучения и подвержена диагностическим ошибкам из-за человеческого фактора. Кроме того, коллективные процессы в большом количестве клеток делают такие измерения нечувствительными к изменениям, происходящим в индивидуальных клетках.

Кросс-дисциплинарный коллектив специалистов Национального университета Сингапура (NUS) разработали новый подход, при котором отслеживаются изменения заряда мембраны на уровне одной клетки. В качестве сенсора они избрали графен — двумерный углеродный наноматериал, отличающийся малой толщиной (один атом), визуальной прозрачностью, электрической стабильностью, и способный взаимодействовать с живыми клетками.

Созданное универсальное графеновое диагностическое устройство было применено для обнаружения малярии. Инфицированные эритроциты экспортируют на поверхность мембраны протеины, заряжая её положительно. Благодаря высокой чувствительности графена оказалось возможным выявлять области мембран с таким зарядом и отличать инфицированные малярией красные кровяные тельца от здоровых.

Кроме того, в процессе протекания эритроцитов по микро-жидкостным каналам графеновых транзисторов, оказалось возможным вести статистический подсчет инфицированных клеток. Это открывает большие перспективы для прикладной клинической диагностики.

Исследователи, в настоящее время, работают над интеграцией графеновых транзисторов в одночиповую «лабораторию», которая обеспечивала бы высокую производительность мониторинга потока клеток и осуществляла автоматический вывод результатов на компьютер для диагностики болезней.

Результаты работы изложены в статье «Sensing of Single Cell by Graphene Transistor in a Microfluidic Channel», опубликованной в журнале Nano Letters.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365