研究人员开发了可以帮助诊断癌症的混合动力传感器
HSE University，Skoltech，MPGU和MISIS的一组研究人员开发了一种纳米型微流体传感器，其潜在应用包括癌症检测，监测和治疗反应评估。如今，该设备可以鉴定出以高度准确性以低浓度溶解的气体和液体。该论文发表在光学字母。
根据世界卫生组织的数据，2020年，全球癌症负担估计为1,930万例新病例和1000万人死亡。谁专家认为，可以预防估计有30％的新病例，并且可以通过早期检测来治愈大约相同的比例。
如今，“实验室芯片”是一种能够进行复杂的生化分析的微型传感器设备，被认为是早期癌症检测的最有希望的方法之一。俄罗斯的研究人员开发了一种新的杂化纳米型微流体传感器，用于对溶液中非常低浓度的液体和气体进行高度敏感的分析。
HSE MIEM教授Gregory Goltsman表示，“这项研究是创建一个紧凑的实验室芯片设备迈出的重要一步少量患者的血液。理想情况下，我们旨在创建一个小的便携式设备（需要）一滴血。通过按下按钮，医生会看到结果，例如，参数是正常的或进一步测试的。是必须的。”
当前的设备由芯片上的纳米光学传感器与传感器表面上方的微流体通道结合使用。通过通道泵送的流体或气体会影响高度敏感的纳米光子设备中光辐射的传播，从而改变了输出的光谱特性。通过检查这些变化，研究人员可以确定样本的组成。
该设备的一个特殊功能是微流体通道的微小尺寸，这些通道向传感器传递样品。这甚至可以从很小的样本中获得结果，当现场分析不可行时可能至关重要，并且必须将样品运输到其他地方进行检查。
人血包含某些成分，这些成分对于肿瘤疾病的初步诊断可能很有价值。这样的成分包括细胞外囊泡（外泌体）。外泌体是通过组织和器官细胞释放到细胞间空间中的微观囊泡。
“细胞通过使用细胞外囊泡，例如外泌体发送信息。” Skolkovo科学技术研究所教授Dmitry Gorin说，但是，某些因素 -遗传易感性）或外部（环境，例如辐射） - 会破坏细胞的正常功能，导致其发送错误的消息，从而导致不受控制的细胞分裂和肿瘤生长。”
在癌症的早期阶段，外泌体血液浓度倾向于达到分析上显着的值，这表明癌症的存在，因此这使外泌体成为肿瘤学中潜在有用的生物标志物。研究团队计划进一步完善其设备，以便将其用于这种方法癌症检测。
到目前为止，该传感器未在血液样本上进行测试，而是在20种不同浓度的异丙醇的水溶液上进行测试，从0.08％到72％。由于酒精高度溶于水，因此可以使用非常低的浓度。例如，传感器在每百万分子水中含有12个分子酒精的溶液中检测到异丙醇。当前，该设备只能分析两组分析解决方案，但是作者计划通过使用微流体通道覆盖特殊受体（适体，抗体，DARPINS和肽）来使其适合多组分分析物。
该论文的作者的作者Aleksei Kuzin解释说：“如今，设备操作所需的实验设备相当大。和Skoltech目前的博士生。“将来，我们希望生产一种紧凑而便携式的设备进行快速测试，以减少时间和成本癌症诊断，监测和治疗反应评估。”
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