Предложен революционный метод диагностики заболеваний при помощи углеродных нанотрубок

Ранний диагноз заметно увеличивает шансы больного пожить ещё какое-то время, а если повезёт, то и вылечиться. Так, для рака простаты доля благоприятных прогнозов при ранней диагностике равна 60–90%. Сегодня стандартным тестом на него считается опухолевый маркер, известный как простатический специфический антиген. Однако он даёт изрядное число ложных положительных результатов — даже когда рака простаты нет вовсе. И, напротив, нередко у людей с заболеванием тест показывает отсутствие опухоли. У него есть альтернативы — тот же тест на остеопонтин. Но его реализация требует значительных затрат времени и труда, да и результаты трудно поддаются количественному анализу.

Митчелл Лернер (Mitchell Lerner) из Пенсильванского университета (США) разработал вместе с коллегами метод, использующий группу транзисторов на базе углеродных нанотрубок на кремниевой микросхеме, способных обнаружить такие гликопротеины, как остеопонтин.

В предложенном ими способе антитело, имеющее отношение к остеопонтину, привязывается к углеродной нанотрубке в каждом транзисторе. Электронные характеристики получаемого в итоге «модифицированного» транзистора по схеме нанотрубка — антитело могут быть легко измерены микросхемой, на которой они расположены.

Когда микросхема погружается в образец, остеопонтин прикрепляется к антителам, соединённым с нанотрубками, и это меняет электронные характеристики такого транзистора. Измеряя ток и вольтаж транзистора, можно получить количественные значения присутствия остеопонтина в каждом образце.

Г-н Лернер утверждает, что его устройству удалось обнаружить остеопонтин в концентрациях, равных одному пикограмму (триллионной грамма) на миллилитр. Это на три порядка выше, чем у любой имеющейся на сегодня техники анализа на остеопонтин. Более того, заменив антитело, реагирующее на остеопонтин, молекулами, чувствительными к другим антигенам, такие транзисторы на углеродных нанотрубках смогут обнаруживать и другие заболевания, утверждает исследователь. В частности, экспериментальное устройство уже было использовано для выявления болезни Лайма и сальмонеллы.

С рядом соответствующих препринтов можно ознакомиться здесь, здесь и здесь.

Подготовлено по материалам Technology Review.