Forscher der University of Central Florida unter der Leitung von Professor Debashis Chanda vom UCF NanoScience Technology Center haben einen integrierten optischen Sensor entwickelt, der Dopamin direkt in einer unverarbeiteten Blutprobe erkennen kann.
Dieser Sensor kann als kostengünstiges und effizientes Screening-Tool für verschiedene neurologische Erkrankungen und Krebsarten dienen und letztlich zu besseren Behandlungsergebnissen für Patienten führen.
Die Studie wurde in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht .
Der plasmonische Sensor besteht aus einem winzigen Goldmuster, das Elektronen dazu bringt, sich in Wellen gemeinsam zu bewegen. Diese Wellen, Plasmonen genannt, werden durch einen speziellen optischen Aufbau stärker. Wenn ein neues Molekül in die Umgebung des Sensors eintritt, ändert sich die Bewegung der Elektronen, was wiederum die Art und Weise beeinflusst, wie das Licht vom Sensor reflektiert wird. Diese Änderung der Reflexion hilft dabei, die Anwesenheit des Moleküls zu erkennen.
Anders als herkömmliche Biosensoren, die auf biologischen Elementen wie Antikörpern oder Enzymen basieren, verwendet dieses von der UCF entwickelte Gerät einen speziell entwickelten Aptamer – einen synthetischen DNA-Strang – um Dopamin präzise zu erkennen. Dieser Ansatz macht den Sensor nicht nur kostengünstiger und einfacher zu lagern, sondern ermöglicht es dem Gerät auch, Dopamin ohne jegliche Vorbereitung direkt aus unverarbeitetem Blut zu erkennen. Dieser Durchbruch könnte insbesondere in Gebieten mit begrenzten medizinischen Ressourcen von Nutzen sein, da er den Erkennungsprozess vereinfacht und die Möglichkeit eröffnet, mit derselben Technologie auch andere Erkrankungen zu diagnostizieren.
Den Forschern gelang es, bestimmte Moleküle anzuvisieren, indem sie den aktiven Bereich des Sensors mit einem Aptamer beschichteten, der speziell dafür entwickelt wurde, sich mit hoher Genauigkeit an einen bestimmten Biomarker zu binden.
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp7460
