Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Молeкулярная диагностика.
Дофамин является сигнальной молекулой или нейротрансмиттером, который известен своей ролью в контроле эмоций. Уровни дофамина также служат биомаркером некоторых заболеваний. Исследователи разработали быстрый тест, который может обнаруживать уровни дофамина в образце крови без специальной обработки этого образца. Он работает с оптическим сенсором, который может стать дешевым и эффективным инструментом для скрининга некоторых видов рака и неврологических заболеваний. Работа была опубликована в журнале Science Advances.
"Этот плазмонный биосенсор чрезвычайно чувствителен к низким концентрациям биомолекул, что делает его перспективной платформой для специализированных анализов и применения в условиях удаленных мест," сказал ведущий автор исследования, профессор Дебашис Чанда из Центра нанотехнологий Университета Центральной Флориды, среди других назначений. "В этой работе мы продемонстрировали полностью оптическую платформу плазмонного биосенсинга с функционализированной поверхностью для обнаружения низких концентраций нейротрансмиттера дофамина непосредственно из различных биологических образцов, включая белковые растворы, искусственную спинномозговую жидкость и необработанную цельную кровь."
Нейротрансмиттеры выполняют множество важнейших функций, и хотя дофамин иногда называют "молекулой удовольствия," считается, что он играет важную роль почти во всех когнитивных функциях, включая обучение, мотивацию и моторный контроль. Дофамин и его рецепторы известны своей ролью в болезни Паркинсона, некоторых нейропсихиатрических расстройствах, таких как синдром Туретта и шизофрения, и могут быть вовлечены в некоторые аутоиммунные заболевания. Поскольку дофамин также обнаруживается на высоких уровнях в желудочно-кишечном тракте, он может быть связан с различными заболеваниями кишечника, включая воспалительные заболевания кишечника.
Чанда отметил, что аномальные уровни дофамина также могут служить биомаркерами некоторых видов рака. Но нам нужны надежные и точные методы измерения дофамина, прежде чем мы сможем использовать его уровни для диагностики заболеваний. Это усилие может помочь ученым достичь этих целей.
Вместо системы обнаружения, такой как фермент или антитело, который прикреплен к молекуле, изменяющей цвет, это устройство полагается на аптамер, или молекулу ДНК, для обнаружения дофамина. Оно предназначено для идентификации дофамина в образцах крови, которые не были изменены или подготовлены каким-либо образом. Ученые покрыли активную область сенсора аптамером, который может специфически и точно идентифицировать целевую молекулу, что определяется последовательностью аптамера.
Этот плазмонный сенсор состоит из маленького золотого узора, который вызывает волнообразные движения электронов, называемые плазмонами, и исследователи использовали оптическую установку для усиления их силы. По мере того, как новая молекула достигает аптамер-покрытого сенсора, движение плазмонов изменяется, влияя на отражение света от сенсора. Это может выявить присутствие молекулы.
Эти так называемые плазмонные аптасенсоры могут стать высоко точными способами мониторинга заболеваний, предположили авторы исследования.
"Было проведено множество демонстраций плазмонных биосенсоров, но все они не справляются с обнаружением соответствующего биомаркера непосредственно из необработанных биологических жидкостей, таких как кровь," отметил первый автор исследования, доктор Аритра Бисвас.
"Эту концепцию можно дальше исследовать для обнаружения различных биомолекул непосредственно из необработанной крови, таких как белки, вирусы, ДНК," добавил Чанда. "Это может вызвать большой интерес в развивающихся странах, где доступ к аналитическим лабораториям ограничен."
Источники: Университет Центральной Флориды, Science Advances
Статья подготовлена изданием Лаборант - журнал об аналитической химии. Подписывайтесь так же на наш телеграм-канал о научных новостях Молeкулярная диагностика.