Penyelidik Universiti Florida Tengah telah melancarkan sensor terobosan yang boleh mengesan dopamin dengan cepat dalam sampel darah yang tidak diproses, yang berpotensi mengubah diagnostik untuk keadaan neurologi dan beberapa kanser.
Dalam satu kejayaan yang boleh mengubah diagnostik perubatan, pasukan penyelidik di University of Central Florida telah membangunkan sensor revolusioner yang mampu mengesan dopamin secara langsung daripada sampel darah yang tidak diproses. Kemajuan teknologi ini boleh mempercepatkan diagnosis gangguan neurologi dan jenis kanser tertentu, meningkatkan hasil pesakit dan menyediakan alat yang berharga untuk profesional penjagaan kesihatan.
Penderia, yang dicipta oleh pasukan yang diketuai oleh Debashis Chanda, menyepadukan persediaan optik khusus dengan corak emas kecil, yang menghasilkan gelombang plasmon apabila elektron bergerak. Reka bentuk inovatif ini menghapuskan keperluan untuk penyediaan sampel, menjadikannya amat berguna di kawasan yang mempunyai sumber perubatan yang terhad.
"Biosensor plasmonik ini sangat sensitif kepada kepekatan rendah biomolekul, yang menjadikannya platform yang menjanjikan untuk ujian khusus, aplikasi titik penjagaan di lokasi terpencil," Chanda, seorang profesor dengan pelantikan bersama di Pusat Teknologi NanoScience UCF (NSTC), Jabatan Fizik dan Kolej Optik dan Fotonik (CREOL), berkata dalam a Siaran akhbar. "Dalam kerja ini, kami menunjukkan platform biosensing plasmonik semua-optik, berfungsi permukaan untuk pengesanan kepekatan rendah neurotransmitter dopamin secara langsung daripada sampel biologi yang pelbagai termasuk penyelesaian protein, cecair serebrospinal tiruan dan darah keseluruhan yang tidak diproses."
Pendekatan Inovatif
Tidak seperti biosensor tradisional yang bergantung pada unsur biologi seperti antibodi atau enzim, peranti yang dibangunkan UCF menggunakan untaian DNA sintetik yang dipanggil aptamer untuk mengesan dopamin dengan tepat. Metodologi ini meningkatkan selektiviti sensor dan mengembangkan kebolehgunaannya, menjadikannya lebih kos efektif dan mudah disimpan.
"Terdapat banyak demonstrasi biosensor plasmonik, tetapi semuanya gagal dalam mengesan biomarker yang berkaitan secara langsung daripada cecair biologi yang tidak diproses seperti darah, " kata pengarang utama Aritra Biswas, seorang sarjana pasca doktoral di UCF, dalam siaran berita.
Gangguan dalam tahap dopamin dikaitkan dengan pelbagai gangguan neurodegeneratif seperti penyakit Parkinson dan Alzheimer, serta keadaan perkembangan saraf seperti ADHD dan gangguan psikologi seperti gangguan bipolar. Selain itu, paras dopamin yang tidak normal boleh berfungsi sebagai penunjuk kritikal untuk jenis kanser tertentu. Keupayaan untuk mengukur dopamin dengan tepat dan segera adalah penting untuk memajukan penyelidikan farmaseutikal dan rawatan perubatan.
Kajian ini, diterbitkan dalam jurnal Science Advances, menekankan potensi "aptasensor" plasmonik untuk membangunkan alat diagnostik yang pantas dan tepat.
Implikasi yang lebih luas
"Konsep ini boleh diterokai dengan lebih lanjut dalam pengesanan biomolekul berbeza secara langsung daripada darah yang tidak diproses, seperti protein, virus, DNA," tambah Chanda. "Mungkin terdapat minat yang besar dalam negara membangun di mana akses kepada makmal analisis adalah terhad."
Sensor baharu ini dibina berdasarkan kerja sebelumnya oleh pasukan Chanda, yang melibatkan pembangunan pengesan dopamin menggunakan nanopartikel cerium oksida. Dengan menggantikannya dengan aptamers berasaskan DNA, pasukan itu telah meningkatkan selektiviti sensor dan meluaskan kebolehgunaannya, membolehkan pengesanan dopamin dalam sampel biologi yang pelbagai tanpa penyediaan terlebih dahulu.
Penyelidikan perintis ini menandakan satu langkah penting ke arah penyelesaian diagnostik inovatif yang boleh diakses, cekap dan berpotensi transformatif untuk penjagaan kesihatan global.