Ученые из Корейского института материаловедения разработали оптический биосенсор, способный обнаруживать след ДНК раковых клеток в крови. Результаты опубликованы в журнале Advanced Science.
Когда рак только начинает развиваться, на поверхности молекул ДНК происходят едва заметные химические изменения — так называемое метилирование. На ранних стадиях его чрезвычайно трудно выявить из-за предельно низкой концентрации таких изменений. Новый сенсор справляется с этой задачей, используя свет и алгоритмы искусственного интеллекта — без сложных лабораторных процедур и предварительной подготовки образцов.
В основе технологии лежат плазмонные материалы, способные усиливать световые сигналы более чем в 100 млн раз. Это позволяет сенсору обнаруживать метилированную ДНК в концентрациях всего 25 фемтограмм на миллилитр — примерно как найти 1/25 000 часть сахарного кристаллика в капле воды. Такая чувствительность примерно в тысячу раз превышает возможности существующих методов.
Новый метод уже прошел клиническое тестирование на образцах крови 60 пациентов с колоректальным раком. Он показал точность диагностики в 99% и позволил точно определить стадию заболевания (от I до IV) всего за 20 минут и по капле крови объемом 100 мкл.
Технология не только быстро и точно выявляет рак на ранних стадиях, но и обещает стать основой для универсальных домашних и портативных тестов. По словам ученых, сенсор в будущем сможет использоваться и для диагностики других заболеваний — от аутоиммунных до неврологических.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что ИИ повысил эффективность диагностики рака кожи.