Kroniska obalanser i järn - med antingen för lite eller för mycket järn i blodet - kan resultera i medicinska tillstånd som sträcker sig från anemi och hemokromatos till svårare sjukdomar, som cancer, Parkinsons sjukdom och Alzheimers sjukdom.

Hemokromatos är en av Australiens vanligaste ärftliga sjukdomar och Australian Bureau of Statistics uppskattar cirka 780, 000 människor lever med anemi.

Skolan för biomedicinsk teknik Ph.D. kandidat och Sydney Nano Institute studentambassadör, Pooria Lesani, som påbörjar sina studier under överinseende av professor Hala Zreiqat och Dr Zufu Lu, har utvecklat en biosond med mångsidig nanoskala som gör det möjligt för forskare att exakt övervaka järnstörningar i celler, vävnad, och kroppsvätskor så små som 1/1000 millimol.

Testet är mer känsligt och specifikt än blodprov som för närvarande används för att upptäcka järnstörningar, som börjar mycket lågt, koncentrationer på cellnivå.

Med hjälp av ny kolbaserad fluorescerande bio-nanoprobe-teknik, testet, som involverar icke-invasiva subkutana eller intravenösa injektioner, möjliggör en mer exakt sjukdomsdiagnos innan symtomen börjar, möjligen möjliggör tidig behandling och förebyggande av allvarligare sjukdomar.

"Mer än 30% av världens befolkning lever med järnobalans, som med tiden kan leda till vissa former av cancer, liksom Parkinsons sjukdom och Alzheimers sjukdom, "sade Lesani från Tissue Engineering and Biomaterials Research Unit och ARC Center for Innovative BioEngineering.

"Nuvarande testmetoder kan vara komplexa och tidskrävande. För att motverka detta, och för att möjliggöra tidig upptäckt av allvarliga sjukdomar, Vi har utvecklat en hyperkänslig och kostnadseffektiv hudtestteknik för att upptäcka järn i kroppens celler och vävnader.

"Vår senaste testning visade en snabb upptäckt av fria järnjoner med anmärkningsvärt hög känslighet. Järn kunde detekteras vid koncentrationer i delar per miljard intervall, en hastighet tio gånger mindre än tidigare nanosonder.

"Vår sensor är multifunktionell och kan appliceras på avbildning av djupvävnad, med en liten sond som kan visualisera strukturen av komplexa biologiska vävnader och syntetiska ställningar. "

Testad på grishud, nanoprobe överträffade nuvarande tekniker för avbildning av djupvävnad, och penetrerade snabbt biologisk vävnad till djup av 280 mikrometer och förblev detekterbar på upp till 3 djup, 000 mikrometer - cirka tre millimeter - i syntetisk vävnad.

Teamet syftar till att testa nanoprobe i större djurmodeller, samt undersöka andra sätt på vilka det kan användas för att bestämma strukturen hos komplexa biologiska vävnader.

Vi hoppas kunna integrera nanoprobe i ett "lab-on-a-chip" avkänningssystem-ett bärbart, diagnostiskt blodprovningsverktyg som kan låta kliniker fjärrövervaka patienternas hälsa.

"Lab-on-a-chip-system är relativt enkla att använda och kräver endast små blodprov från patienten för att få en exakt inblick i potentiella ferrijonstörningar i kroppen, bistå tidigt ingripande och förebyggande av sjukdomar, " han sa.

Nanosensorerna kan också tillverkas av jordbruks- och petrokemiska avfallsprodukter, möjliggör låg kostnad, hållbar tillverkning.