Ученые сделали прорыв в ранней диагностике рака. Международная команда под руководством профессора Ханя Чжана из Шэньчжэньского университета создала инновационный сенсор, который способен обнаруживать первые признаки онкологических заболеваний всего по одному анализу крови. Технология обещает революцию: она позволяет заметить рак задолго до того, как его удастся увидеть на МРТ или КТ.
Новый метод основан на сочетании наноструктур ДНК, квантовых точек и системы редактирования генов CRISPR. Благодаря этому биомаркеры рака можно обнаружить на субаттомолярном уровне – даже если в пробе крови присутствуют всего несколько молекул.
Главная сложность ранней диагностики рака в том, что концентрация специфических белков и фрагментов ДНК на начальных стадиях крайне низкая. Современные методы требуют сложного химического усиления сигнала, что делает тесты дорогими и трудоемкими. Новый датчик решает эту проблему благодаря генерации второй гармоники (SHG) на поверхности полупроводника из дисульфида молибдена.
Пирамидальные наноструктуры ДНК размещаются с точностью до нанометра, минимизируя фоновый шум и обеспечивая невероятную точность без дополнительных реагентов. Система работает по принципу CRISPR: когда белок Cas12a распознает биомаркер рака, он разрезает нити ДНК, которые удерживают квантовые точки. Это вызывает мгновенное снижение светового сигнала, фиксируемого оборудованием.
Во время тестов сенсор продемонстрировал высочайшую точность при обнаружении miR-21 – биомаркера рака легких – в сыворотке крови пациентов. При этом устройство игнорировало посторонние молекулы, реагируя только на целевой маркер.
Главные преимущества такого метода: еженедельный мониторинг, возможность настройки на вирусы, бактерии и другие болезни, а в будущем – создание портативного устройства для амбулаторного использования. Ученые называют технологию революционной, ведь она позволит выявлять рак на самых ранних стадиях и повысит шансы на успешное лечение.
