Цивилизация
Ученые из Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ создали технологию для ранней диагностики диабета, деменции, сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Разработка основана на биомиметическом подходе: исследователи использовали текстуру лепестков анютиных глазок, чтобы создать сенсорную платформу для анализа живых клеток. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе института.
Ученые объяснили: современная медицина нуждается в способах улавливать малейшие изменения в отдельных клетках — это открывает пути к ранней диагностике опасных патологий. Один из точных методов — спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния (SERS). Этот способ позволяет получать «молекулярный отпечаток» клетки, не разрушая ее. Однако существующие сенсоры либо дороги, либо плохо удерживают клетки.
Российские ученые обратились к природным наноструктурам. В качестве природного шаблона они выбрали лепесток цветка. С помощью технологии плоской печати его текстуру перенесли на силиконовую подложку и покрыли наночастицами золота, усиливающими сигнал.
Ученые создали алгоритм, оценивающий сложность поверхности через «коэффициент сложности» (α). Исследователи пояснили: поверхности с высокой субмикронной сложностью (α>20) удерживают клетки лучше и усиливают сигнал.
Лепестки анютиных глазок (Viola tricolor) обладают уникальной архитектурой: наноструктуры фиксируют клетки, а полузамкнутые микрополости размером 8-10 микрометров соответствуют размеру эритроцитов.
«Уникальная топография создает идеальную ловушку для эритроцита. Клетка мягко фиксируется, а сигнал усиливается в несколько раз. Мы достигли уровня чувствительности для реальных клинических применений», — отметил заведующий лабораторией контролируемых оптических наноструктур Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Сергей Новиков.
Разработка открывает путь к созданию доступных и точных сенсоров. Технология не требует дорогостоящего оборудования и может применяться в портативных системах экспресс-анализа крови — в клиниках и на удаленных предприятиях.
Ранее был найден неожиданный провокатор деменции в мозге.