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通过检测遗传物质,快速传感器有潜在的临床用途
来源:赛斯维传感器网 发表于 2021/3/12

dna的3d模型。


美国大学的一项新研究显示,在不到一秒钟的时间内,用于脑化学研究的小型传感器可以检测出提供生命遗传指令的关键分子,rna和dna。


非盟研究人员认为,该传感器是从事临床研究的科学家测量dna代谢的有用工具,该传感器可能是实验室临床医生区分“健康”样品和“病态”样品并确定病原体是否为真菌的快速方法。 ,细菌或病毒,然后再进行进一步分析。


为了探索传感器是否可以检测rna和dna,化学助理教授alexander zestos与生物学副教授john bracht合作,测试了一种检测rna和dna的新方法。两位教授都是非盟神经科学与行为中心的一部分,该中心汇集了来自各个领域的研究人员,以研究大脑及其在行为中的作用。


新型电极可测量rna和dna

传感器,也称为碳纤维微电极,使像zestos这样的研究人员能够对大脑中的化学物质进行精确的测量。研究人员可以了解有关大脑复杂的神经途径和神经递质的复杂电路,神经递质是大脑中沿给定途径传递信息的化学物质。


zestos和bracht使用了典型的具有快速扫描循环伏安法的碳纤维微电极,这是一种用于检测大脑中多巴胺的传感器。zestos的工作经常涉及使用传感器来检测和测量大脑中的多巴胺,因为神经递质涉及神经系统从身体运动到情绪反应的广泛活动。


研究人员用专用电极修改了传感器。他们不确定它是否会起作用,当电极或波形检测到dna的两个基本组成部分腺苷和鸟苷的氧化峰时,他们感到惊讶。检测时间快,不到一秒即可发生。使用动物和合成的rna和dna验证了研究方法。


研究工具和预诊断

在短期内,bracht和zestos认为该工具可用于临床研究。使用该工具的研究人员可以获得有关核酸的有用信息,并可以测量腺苷,鸟苷和胞苷(另一种dna核碱基)的相对比例。该传感器的大小大约为一头人类头发的大小,足以植入细胞,组织或活生物体中。该传感器可以检测任何液体样本中的dna或rna,包括液滴,唾液,血液或尿液。


该传感器也可以用作预诊断。研究人员说,疾病或真菌感染的发作会导致核酸迅速升高,传感器可以测量核酸的含量,并可能预测迅速感染。例如,花冠状病毒的测试结果最多可能需要一天或更长的时间。


bracht说:“电化学传感器可用于在基于序列的方法之前评估样品。” “我们可以设想几种情况,在临床上在进一步测序之前快速测量样品中的dna或rna是有用的。例如,当有很多样品需要进行更广泛的测试之前进行快速检查时,可以使用它。”


当前的局限性是传感器将需要检测的不仅仅是dna和rna链。为了检测特定病毒或进行基因检测,传感器将需要检测病毒的基因序列。研究的下一步将是进一步修改传感器,以查看传感器是否可以检测到病毒。传感器可能具有需要进一步研究的各种应用,包括在法医学和传感器发挥重要作用的其他领域。


布拉希特说:“我们还考虑过我们是否可以测量活脑和细胞内的dna代谢。” “我们可以使用一个电极来测量神经递质,例如多巴胺,还可以实时地在大脑中测量dna和rna及其组成部分。”


这项新研究发表在化学期刊acs omega上。


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