2014 m. Birželio 5 d., Ketvirtadienis. Rodo universiteto (Rodo sala, JAV) tyrėjai sukūrė naują biochipų jutiklį, galintį selektyviai išmatuoti gliukozės koncentraciją sudėtiniame tirpale, panašiame į žmogaus seilę. Proveržis, paskelbtas žurnale „Nanofotonika“, yra reikšmingas, nes jis galėtų sudaryti galimybę suprojektuoti prietaisą, leidžiantį diabetu sergantiems žmonėms išmatuoti gliukozės kiekį kraujyje netraukiant.
Naujojoje mikroschemoje naudojamos kelios specifinės cheminės reakcijos kartu su plazmonine interferometrija - tai būdas nustatyti junginių cheminį ženklą naudojant šviesą. Prietaisas yra pakankamai jautrus, kad aptiktų gliukozės koncentracijos skirtumus, lygius keliems tūkstančiams molekulių mėginio tūryje.
„Mes parodėme jautrumą, reikalingą išmatuoti tipiškas gliukozės koncentracijas seilėse, kurios paprastai yra šimtą kartų mažesnės nei kraujyje“, - aiškina tyrimų direktorius Domenico Pacifici, Browno universiteto inžinerijos profesorius. „Dabar mes galime tai padaryti labai tiksliai, o tai reiškia, kad galime atskirti gliukozę nuo fono seilių komponentų“, - priduria jis.
Biochipą sudaro kvadratinio colio kvarco gabalas, padengtas plonu sidabro sluoksniu. Į sidabrą išgraviruotas tūkstančiai interferometrų, mažų plyšelių, kurių kiekvienoje pusėje yra 200 nanometrų pločio plyšiai. Pjūvis yra 100 nanometrų pločio, maždaug 1000 kartų plonesnis už žmogaus plaukus.
Kai šviesa šviečia ant lusto, plyšiai sukelia laisvųjų elektronų bangą sidabre - paviršutinišką plazmono polaritoną, kuris plinta į lizdą. Šios bangos trukdo pro griovelį praeinančiai šviesai, o jautrūs detektoriai matuoja griovelių ir griovelių sukuriamus trukdžių modelius.
Tokiu būdu, kai skystis nusėda ant lusto, šviesos ir paviršinės plazmonų bangos sklinda per skystį, kuris trukdo vienas kitam, ir keičia detektorių surinktus trukdžių modelius, atsižvelgiant į cheminę sudėtį. skystas
Reguliuojant atstumą tarp griovelių ir plyšio centro, interferometrai gali būti kalibruojami, kad būtų galima aptikti konkrečių junginių ar molekulių ženklus, esant ypač jautriems ypač mažiems mėginių kiekiams.
Jau 2012 m. Paskelbtame straipsnyje Browno komanda parodė, kad biochemoje esantys interferometrai gali aptikti gliukozę vandenyje. Tačiau kitas klausimas buvo selektyvus gliukozės nustatymas sudėtiniame tirpale, tokiame kaip žmogaus seilės.
"Seilės sudaro apie 99 procentus vandens, taigi 1 procentas yra tas, kuris kelia problemų", - sako "Pacifici". "Yra fermentų, druskų ir kitų komponentų, kurie gali paveikti jutiklio reakciją. Atliekant šį darbą, išsprendėme aptikimo schemos specifiškumo problemą “. Šie ekspertai tai padarė naudodamiesi dažų chemija, norėdami sukurti atsekamąjį gliukozės žymeklį.
Mokslininkai pridėjo mikrofilidinius kanalus prie lusto, kad įvestų du fermentus, kurie labai specifiškai reaguoja su gliukoze. Pirmasis fermentas, gliukozės oksidazė, reaguodamas su gliukoze, sudaro vandenilio peroksido molekulę, reaguojančią su antruoju fermentu - krienų peroksidaze, ir sukuria molekulę, vadinamą rezorufinu, kuri gali absorbuoti ir skleisti raudoną šviesą, dažydama tirpalą.
Tuomet mokslininkams pavyko suderinti interferometrus, kad būtų galima ieškoti raudonojo rezorufino molekulių. "Reakcija įvyksta vienas su kitu: gliukozės molekulė sukuria rezorufino molekulę. - sako„ Pacifici “. Taigi galime suskaičiuoti, koks yra resorufino molekulių skaičius tirpale ir daryti išvadą apie gliukozės molekulių, kurios iš pradžių dalyvavo sprendime “.
Komanda išbandė dažų chemijos ir plazmoninės interferometrijos derinį ieškodama gliukozės dirbtinėse seilėse, vandens, druskų ir fermentų mišinyje, primenančiame tikrą žmogų. Taigi jie nustatė, kad labai tiksliai ir tiksliai gali aptikti rezorufiną realiu laiku, ir sugebėjo aptikti gliukozės koncentracijos pokyčius 0, 1 mikromolio litre, dešimt kartų didesnį už jautrumą, kurį gali pasiekti interferometrai.
Kitas darbo žingsnis, pasak Ramiojo vandenyno, yra pradėti išbandyti metodą tikruose žmogaus seilėse. Galiausiai tyrėjai tikisi sukurti nedidelį autonominį prietaisą, kuris diabetikams galėtų suteikti neinvazinį būdą stebėti jų gliukozės kiekį kraujyje. „Dabar mes kalibruojame šį prietaisą insulinui“, - praneša „Pacifici Said“, kuris priduria, kad jis taip pat galėtų būti naudojamas aptikti ore ar vandenyje esančius toksinus ar laboratorijoje, norint laiku kontroliuoti jutiklio srityje vykstančias chemines reakcijas. tikras.
Šaltinis:
Žymės:
Sveikata Vaistai žinios
Naujojoje mikroschemoje naudojamos kelios specifinės cheminės reakcijos kartu su plazmonine interferometrija - tai būdas nustatyti junginių cheminį ženklą naudojant šviesą. Prietaisas yra pakankamai jautrus, kad aptiktų gliukozės koncentracijos skirtumus, lygius keliems tūkstančiams molekulių mėginio tūryje.
„Mes parodėme jautrumą, reikalingą išmatuoti tipiškas gliukozės koncentracijas seilėse, kurios paprastai yra šimtą kartų mažesnės nei kraujyje“, - aiškina tyrimų direktorius Domenico Pacifici, Browno universiteto inžinerijos profesorius. „Dabar mes galime tai padaryti labai tiksliai, o tai reiškia, kad galime atskirti gliukozę nuo fono seilių komponentų“, - priduria jis.
Biochipą sudaro kvadratinio colio kvarco gabalas, padengtas plonu sidabro sluoksniu. Į sidabrą išgraviruotas tūkstančiai interferometrų, mažų plyšelių, kurių kiekvienoje pusėje yra 200 nanometrų pločio plyšiai. Pjūvis yra 100 nanometrų pločio, maždaug 1000 kartų plonesnis už žmogaus plaukus.
Kai šviesa šviečia ant lusto, plyšiai sukelia laisvųjų elektronų bangą sidabre - paviršutinišką plazmono polaritoną, kuris plinta į lizdą. Šios bangos trukdo pro griovelį praeinančiai šviesai, o jautrūs detektoriai matuoja griovelių ir griovelių sukuriamus trukdžių modelius.
Tokiu būdu, kai skystis nusėda ant lusto, šviesos ir paviršinės plazmonų bangos sklinda per skystį, kuris trukdo vienas kitam, ir keičia detektorių surinktus trukdžių modelius, atsižvelgiant į cheminę sudėtį. skystas
Reguliuojant atstumą tarp griovelių ir plyšio centro, interferometrai gali būti kalibruojami, kad būtų galima aptikti konkrečių junginių ar molekulių ženklus, esant ypač jautriems ypač mažiems mėginių kiekiams.
Jau 2012 m. Paskelbtame straipsnyje Browno komanda parodė, kad biochemoje esantys interferometrai gali aptikti gliukozę vandenyje. Tačiau kitas klausimas buvo selektyvus gliukozės nustatymas sudėtiniame tirpale, tokiame kaip žmogaus seilės.
"Seilės sudaro apie 99 procentus vandens, taigi 1 procentas yra tas, kuris kelia problemų", - sako "Pacifici". "Yra fermentų, druskų ir kitų komponentų, kurie gali paveikti jutiklio reakciją. Atliekant šį darbą, išsprendėme aptikimo schemos specifiškumo problemą “. Šie ekspertai tai padarė naudodamiesi dažų chemija, norėdami sukurti atsekamąjį gliukozės žymeklį.
Mokslininkai pridėjo mikrofilidinius kanalus prie lusto, kad įvestų du fermentus, kurie labai specifiškai reaguoja su gliukoze. Pirmasis fermentas, gliukozės oksidazė, reaguodamas su gliukoze, sudaro vandenilio peroksido molekulę, reaguojančią su antruoju fermentu - krienų peroksidaze, ir sukuria molekulę, vadinamą rezorufinu, kuri gali absorbuoti ir skleisti raudoną šviesą, dažydama tirpalą.
Tuomet mokslininkams pavyko suderinti interferometrus, kad būtų galima ieškoti raudonojo rezorufino molekulių. "Reakcija įvyksta vienas su kitu: gliukozės molekulė sukuria rezorufino molekulę. - sako„ Pacifici “. Taigi galime suskaičiuoti, koks yra resorufino molekulių skaičius tirpale ir daryti išvadą apie gliukozės molekulių, kurios iš pradžių dalyvavo sprendime “.
Komanda išbandė dažų chemijos ir plazmoninės interferometrijos derinį ieškodama gliukozės dirbtinėse seilėse, vandens, druskų ir fermentų mišinyje, primenančiame tikrą žmogų. Taigi jie nustatė, kad labai tiksliai ir tiksliai gali aptikti rezorufiną realiu laiku, ir sugebėjo aptikti gliukozės koncentracijos pokyčius 0, 1 mikromolio litre, dešimt kartų didesnį už jautrumą, kurį gali pasiekti interferometrai.
Kitas darbo žingsnis, pasak Ramiojo vandenyno, yra pradėti išbandyti metodą tikruose žmogaus seilėse. Galiausiai tyrėjai tikisi sukurti nedidelį autonominį prietaisą, kuris diabetikams galėtų suteikti neinvazinį būdą stebėti jų gliukozės kiekį kraujyje. „Dabar mes kalibruojame šį prietaisą insulinui“, - praneša „Pacifici Said“, kuris priduria, kad jis taip pat galėtų būti naudojamas aptikti ore ar vandenyje esančius toksinus ar laboratorijoje, norint laiku kontroliuoti jutiklio srityje vykstančias chemines reakcijas. tikras.
Šaltinis:
-przyczyny-objawy-leczenie.jpg)
