Med hjälp av nanoteknik, UCF-forskare har utvecklat den första snabba detektorn för dopamin, en kemikalie som tros spela en roll i olika sjukdomar som Parkinsons, depression och vissa cancerformer.

Studier visar att för mycket dopamin kan associeras med vissa cancerformer, medan låg dopamin kan associeras med Parkinsons sjukdom och depression. Den nya tekniken som utvecklats vid UCF kräver bara några få droppar blod, och resultaten är tillgängliga på minuter istället för timmar eftersom inget separat labb är nödvändigt för att bearbeta provet.

Den nya tekniken beskrevs i en färsk studie i tidskriften Nanobokstäver .

Mer än en halv miljon människor i USA har Parkinsons och stora episoder av depression drabbar cirka 16 miljoner vuxna per år.

Nuvarande metoder för att upptäcka dopamin är tidskrävande, kräver noggrann provberedning, inklusive blodplasmaseparation, samt specialiserad laboratorieutrustning. Med den här enheten, dock, några droppar blod på en handflata, rektangulärt chip är allt som behövs.

"En signalsubstans som dopamin är en viktig kemikalie för att övervaka vårt övergripande välbefinnande så vi kan hjälpa till att sålla bort neurala störningar som Parkinsons sjukdom, olika hjärncancer, och övervaka mental hälsa, sa Debashis Chanda, en docent vid UCF:s NanoScience Technology Center och studiens huvudsakliga utredare. "Vi måste övervaka dopamin så att vi kan justera våra medicinska doser för att hjälpa till att lösa dessa problem."

Plasma separeras från blodet i chipet. Ceriumoxidnanopartiklar, som täcker sensorytan, selektivt fånga dopamin i mikroskopiska nivåer från plasman. Infångningen av dopaminmolekyler ändrar därefter hur ljus reflekteras från sensorn och skapar en optisk avläsning som indikerar nivån av dopamin.

Sudipta Seal, en ingenjörsprofessor och ordförande för UCF:s institution för materialvetenskap och teknik, sa att användningen av nanopartiklar av ceriumoxid var en viktig del av sensorns framgång.

"Att få sensorn att vara känslig för dopamin hade varit en stor utmaning för forskare ett tag, men att använda förändrade nanostrukturer av ceriumoxid på avkänningsplattformen var nyckeln för att få sensorn att fungera, " sa Seal.

Chanda utvecklade sensorn tillsammans med Abraham Vázquez-Guardado, en examen från UCF:s College of Optics and Photonics och nu postdoktor vid Northwestern University.

Vázquez-Guardado sa att minskade steg och bearbetning gör testet kostnadseffektivt, och det kan också utföras vid patientens sida snarare än i ett separat labb.

"Det behövs ingen förbearbetning, " sa han. "Vår plan var att göra en mycket snabbare, enzymfri typ av detektion."