به گزارش مجله خبری نگار، محققان موسسه علوم مواد کره، یک حسگر زیستی نوری ارائه دادهاند که قادر به تشخیص آثار میکروسکوپی DNA سلولهای سرطانی در خون است - حتی قبل از بروز علائم بیماری. این پیشرفت میتواند به لطف حساسیت بالا، سرعت تجزیه و تحلیل و استفاده از هوش مصنوعی، مبنایی برای یک رویکرد اساساً جدید برای تشخیص زودهنگام سرطان باشد. این کار در مجله Advanced Science منتشر شده است.
وقتی تومورها در بدن شروع به رشد میکنند، تکههای کوچکی از DNA تغییر یافته، به نام DNA متیله شده، در خون ظاهر میشوند. با این حال، در مراحل اولیه، غلظت آن بسیار کم است که توسط حسگرهای زیستی معمولی قابل تشخیص نیست. تیم دکتر هو سانگ-جئون این مشکل را با ترکیب نانومواد حساس به نور با الگوریتمهای هوش مصنوعی حل کرد.
این حسگر زیستی از مواد پلاسمونیک استفاده میکند که سیگنالهای نوری را هنگام تعامل با نور بیش از ۱۰۰ میلیون بار تقویت میکنند. این امر به آن اجازه میدهد تا تنها ۲۵ فمتوگرام از DNA متیله شده را در یک میلیلیتر خون تشخیص دهد - ۱۰۰۰ برابر حساستر از روشهای سنتی. برای درک بهتر، مانند حل کردن ۱/۲۵۰۰۰ یک کریستال شکر در یک قطره آب است.
این دستگاه روی نمونههای خون ۶۰ بیمار مبتلا به سرطان روده بزرگ آزمایش شد و به دقت ۹۹٪ دست یافت. این حسگر زیستی نه تنها وجود سرطان را تعیین کرد، بلکه مراحل بیماری - از مرحله اول تا چهارم - را نیز به وضوح تشخیص داد. در عین حال، تجزیه و تحلیل تنها به ۱۰۰ میکرولیتر خون نیاز داشت و بیش از ۲۰ دقیقه طول نکشید، بدون اینکه به آمادهسازی پیچیده یا تجهیزات گرانقیمت نیاز باشد.
این فناوری جدید نه تنها در کلینیکها و آزمایشگاهها، بلکه برای تشخیص خانگی و در دستگاههای قابل حمل نیز قابل استفاده است. به گفته دکتر جان، در آینده قرار است از آن برای تشخیص سایر بیماریها، از جمله بیماریهای خودایمنی و عصبی، استفاده شود.