Ju mer exakt vi kan diagnostisera en sjukdom, desto större är chansen att patienten överlever. Det är därför många forskare arbetar med att förbättra kvaliteten på den diagnostiska processen. Forskare vid Nano-Science Center, Köpenhamns universitet har upptäckt en metod som kommer att göra processen snabbare, billigare och mer exakt. Det här är möjligt, eftersom de kombinerar avancerade verktyg som används inom fysik för forskning inom biologi på nanoskala, två vetenskapliga discipliner vanligtvis mycket avlägsna från varandra.
Många sjukdomar kan diagnostiseras med hjälp av så kallade biomarkörer. Det finns ämnen, till exempel, som kan mätas i ett blodprov, som visar att patienten lider av sjukdomen i fråga. Dessa biomarkörer är ofta proteiner som finns i mycket små mängder i blodet, gör det svårt att upptäcka dem. Genom att mäta dem, diagnosen är mer exakt och många sjukdomar kan upptäckas mycket tidigt, innan patienten utvecklar allvarliga symtom.
Till vänster:Elektronmikroskopbild av nanotrådskog. Mitten:Diagram över en enda nanotråd med proteiner (röda molekyler) som fångar en annan typ av proteiner (gröna molekyler) från en lösning. Till höger:Typisk fluorescensmikroskopbild av proteiner som fångas på nanotrådar (sett från ovan).
"Vi har utvecklat en metod där vi optimerar analysen av proteinerna. En central punkt i denna metod är användningen av nanotrådar för att hålla proteinerna medan vi analyserar dem. Det är unikt, " förklarar Katrine R. Rostgaard, en doktorand vid Nano-Science Center, Institutionen för kemi, Köpenhamns universitet.
Forskare använder normalt små tallrikar för att hålla proteinerna när de behöver analyseras, men genom att använda nanotrådar, som är cylindriska strukturer med en diameter på cirka 1/1000 av ett människohår, de lägger till en tredje dimension till provet. Nanotrådarna står upp som en liten skog, skapa en mycket större yta för att hålla proteinerna eftersom de kan sitta på alla sidor av nanotråden.
"Med större yta, vi kan hålla fler proteiner på en gång. Detta gör det möjligt att mäta för flera biomarkörer samtidigt och det ökar signalen, vilket ger en bättre kvalitet på diagnosen, säger Katrine R. Rostgaard om metoden, som just har publicerats i tidskriften Nanoskala .
Lönsam metod för diagnos
Forskningen görs i nanoskala på små prover. Skogarna av nanotrådar används för att fånga upp de proteiner de vill studera direkt. När man undersöker proteinerna, du kan återanvända nanotrådarna genom att utföra flera tester på samma protein. Detta förenklar arbetsflödet i laboratoriet enormt jämfört med den konventionella metoden, där forskare måste börja om med en ny platta för att hålla proteinerna varje gång de gör en ny analys. På det här sättet, Metoden hjälper till att göra diagnosprocessen mer miljövänlig och ekonomiskt lönsam för användning i, till exempel, industri.
"Vi vet att flera stora bioteknikföretag kommer att vara intresserade av vår nya metod och hitta potentiella tillämpningar, även om det kräver förbättringar innan det är redo att användas i branschen, " förklarar Karen Martinez, forskargruppsledare för Nanobio-gruppen vid Nano-Science Center, Institutionen för kemi, Köpenhamns universitet.
