-->

Terobosan Teknologi Nano Sanggup Meningkatkan Tes Medis Secara Dramatis


Meningkatnya kinerja sanggup meningkatkan deteksi awal kanker, penyakit Alzheimer, dan gangguan lainnya dengan memungkinkan dokter mendeteksi konsentrasi penanda yang jauh lebih kecil daripada yang sebelumnya sanggup dideteksi.
Terobosan ini melibatkan uji biologi biasa yang disebut imonoasay, yang memalsukan tindakan sistem kekebalan mendeteksi keberadaan penanda biologis – kimiawi yang berasosiasi dengan penyakit. Ketika penanda biologis ini ada dalam sampel, menyerupai yang diambil dari manusia, uji imunoasay menghasilkan pendaran cahaya yang sanggup diukur di lab. Semakin terang, semakin banyak penanda biologis yang ada. Walau begitu, bila jumlah penanda biologis terlalu sedikit, cahaya pendar terlalu kabur untuk dideteksi, memperlihatkan batas bagi deteksi. Tujuan utama dari penelitian imunoasay yaitu meningkatkan batas deteksi ini.
 Para peneliti Princeton mengatasi batasan ini menggunakan teknologi nano untuk memperkuat pendaran kabur dari sebuah sampel. Dengan menyusun beling dan struktur emas sedemikian kecil mereka hanya sanggup dilihat dengan mikroskop elektron yang kuat, para ilmuan sanggup meningkatkan sinyal pendar dibandingkan imunoasay konvensional, membawa pada peningkatan 3 juta kali lipat dalam batas deteksi. Dengan kata lain, imunoasay yang diperkuat ini membutuhkan 3 juta kali penanda biologis lebih sedikit untuk ada dibandingkan imunoasay konvensional. Dalam istilah teknis, para peneliti mengukur peningkatan deteksi dari 0,9 nanomolar menjadi 300 attomolar.
 “Kemajuan ini membuka banyak cara gres dan kesempatan menarik untuk imunoasay dan detektor lainnya, serta dalam deteksi dan perawatan dini penyakit,” kata Stephen Chou, profesor teknik yang memimpin tim peneliti. “Lebih jauh, assay gres ini sangat gampang digunakan, akrena supaya seseorang sanggup melaksanakan tes, tidak ada perbedaan dari mekanisme lama.”
 Para peneliti menerbitkan hasil mereka dalam dua artikel jurnal. Satu diterbitkan tanggal 10 Mei dalam Nanotechnology, menjelaskan fisika dan teknik materi peningkat pendar. Satunya lagi, diterbitkan tanggal 20 april dalam Analytical Chemistry, memperlihatkan dampak imunoasay. Selain Chou, para peneliti meliputi peneliti pasca doktoral   Weihua Zhang, Liangcheng Zhou dan Jonathan Hu serta mahasiswa pasca sarjana Fei Ding, Wei Ding, Wen-Di Li dan Yuxuan Wang.
Penelitian ini dibiayai oleh  Defense Advanced Research Project Agency dan National Science Foundation.
Kunci pada terobosan ini berada dalam materi nano buatan gres yang disebut D2PA, yang telah dikembangkan dalam lab Chou selama beberapa tahun. D2PA yaitu sebuah nanostruktur emas lapisan tipis yang mengelilingi tiang-tiang beling berdiameter hanya 60 nano. Satu nano yaitu satu persemiliar meter; yang berarti sekitar 1000 tiang menyamping hanya akan selebar rambut manusia. Tiang ini berjarak 200 nano satu sama lain dan ditudungi oleh cakram emas di tiap tiang. Sisi tiap tiang ditaburi titik-titik emas yang lebih kecil sekitar 10-15 nano diameternya. Dalam penelitian sebelumnya, Chou memperlihatkan kalau struktur unik ini mendorong pengumpulan dan transmisi cahaya dalam cara yang abnormal – khususnya, satu miliar kali lipat dalam pengaruh yang disebut penghamburan Raman. Penelitian kini memperlihatkan sebuah peningkatan sinyal yang besar dengan pemendaran.
 Dalam imunoasay biasa, sebuah sampel menyerupai darah, liur, atau air seni diambil dari pasien dan ditambahkan ke sebuah tabung beling kecil mengandung antibodi yang dirancang untuk menangkap atau mengikat penanda biologis dalam sampel. Perangkat antibodi lain yang dilabel dengan molekul pendar kemudian ditambahkan pada campuran. Jika penanda biologis tidak ada dalam gelas, antibodi pendeteksi pendar tidak akan melekat pada apapun dan tersiram. Teknologi gres yang dikembangkan di Princeton memungkinkan pendaran terlihat saat hanya ada beberapa antibodi yang menemukan penandanya.
 Selain manfaat diagnostik, imunoasay umum digunakan untuk menemukan obat dan penelitian biologis lainnya. Lebih umum, pendaran berperan penting dalam bidang kimia dan teknik, dari display pemancar cahaya sampai pemanenan energi surya, dan materi D2PA sanggup digunakan dalam bidang tersebut juga, kata Chou.
 Sebagai langkah selanjutnya, Chou menyampaikan ia melaksanakan uji untuk membandingkan sensitivitas imunoasay yang diperkuat D2PA dengan imunoasay konvensional dalam mendeteksi kanker payudara dan prostat. Selain itu, ia bekerja sama dengan para peneliti di  Memorial Sloan-Kettering Cancer Center di New York untuk membuatkan uji untuk mendeteksi protein yang berkaitan dengan penyakit Alzheimer pada tahap sangat dini.
 “Anda sanggup memperoleh deteksi sangat dini dengan pendekatan kami,” kata beliau.
Sumber berita:

Berlangganan update artikel terbaru via email:

Iklan

Iklan pulsa anita

Sponsorship