Первый графеновый биосенсор показал высокую эффективность

Сверхчувствительный биосенсор, созданный на оснофе графена, был успешно использован для детектирования молекул, связанных с развитием рака.

Биосенсор, разработанный учеными из Великобритании и Ирана, показал чувствительность в 5 раз большую, чем существующие аналоги. Также, ему удалось выявить целевые молекулы в течение считанных минут, что открывает перспективы не только эффективной, но и быстрой диагностики.

Ученые «нарастили» основу для биосенсора, состоящую из одноатомного слоя углерода — графена, на карбиде кремния при крайне высоких температурах и низком давлении. Затем они присоединили к графену молекулы-биорецепторы, которые способны в крови, слюне или моче выявлять и присоединять к себе особую молекулу – 8-OHdG.

8-OHdG производится в организме тогда, когда часть ДНК повреждена, а когда концентрация этой молекулы особенно высока, то это может быть связано, как показывают исследования, с развитием некоторых видов рака.

В результате испытаний новый биосенсор оказался способен определить концентрацию 8-OHdG в жидкости на уровне 0,1 нанограмма, что в 5 раз более точно, чем способен определить иммуноферментный анализ.

Ученые дополнительно проверили эффективность графенового биосенсора с помощью спектроскопии и выяснили, что молекулы 8-OHdG действительно присоединились к рецепторам на поверхности сенсора и позволили им определить среднюю концентрацию этой молекулы в жидкости.

В дальнейшем ученые планируют адаптировать новый биосенсор для диагностики широкого круга заболеваний. Все, что для этого нужно, отмечают исследователи, это поменять молекулы-рецепторы на сенсоре на те, которые настроены на другие молекулы-индикаторы в организме.

Теперь, когда мы доказали эффективность биосенсора на основе графена, мы собираемся исследовать его восприимчивость к ряду других биомаркеров, связанных с различными заболеваниями, а также возможность детектирования сразу нескольких биомаркеров одним и тем же сенсорным чипом.

- Оуэн Гай (Owen Guy), Университет в Суонси

Более подробно об исследовании ученых можно почитать в их статье, опубликованной в журнале 2D Materials.