您現在的位置是:首頁 >人工智能 > 2021-11-23 15:21:00 來源:
研究人員用二維材料制造超靈敏癌癥探測器
細胞可以產生獨特的電信號。這些信號可以與各種癌癥相關聯,例如乳腺癌、肺癌、肝癌、腦癌、胰腺癌和前列腺癌,這意味著它們可以用作早期癌癥診斷的指標。因此,使用電信號作為癌癥治療的指標和目標可能會改善癌癥患者的預后。來自 SUTD 和 A*STAR 生物信息學研究所的一組研究人員正在開發一種用于檢測乳腺癌細胞的傳感器,因為可以在這些細胞中發現強電信號。
乳腺癌是全球主要的死亡原因。通過做出健康的選擇,如正確飲食、保持活躍和不吸煙,可以降低患乳腺癌的風險。盡早識別那些有風險的人以進行相關的治療和醫學治療至關重要。因此,檢測來自乳腺癌細胞的信號引起了生物醫學界的關注,從而導致了廣泛的傳感方法(如電子生物傳感器)的研究和開發。當前的傳統生物傳感方法可能需要大量癌細胞才能成功檢測。因此,需要一種用于乳腺癌早期診斷的低癌細胞數量傳感過程。
新加坡研究團隊開發了一種用于檢測乳腺癌細胞的組合電流二維材料傳感器。這種超靈敏傳感器能夠檢測到創紀錄的低數量癌細胞的電信號。
這是首次使用二維材料來識別乳腺癌細胞的電信號。二維材料屬于一類由幾層原子組成的納米材料。由于其獨特的電子特性,它們在各個領域都引起了極大的興趣。
首席研究員、SUTD 助理教授 Desmond Loke 博士說:“二維材料一直是最近活躍研究的主題,并被用于廣泛的應用,包括生物傳感。在這項工作中,我們結合了二硫化鉬 (MoS 2 )帶有電流的納米片,為生物傳感領域帶來了一系列新的可能性。”
根據計算機模擬的結果,研究人員發現,由嵌入的 2D 材料引起的癌細胞膜的破裂和 2D 材料片的最終角度導致了電阻的增加。由于電流沿 2D 材料片流動,因此 2D 材料片的傾斜會擾亂沿細胞膜的電流流動。此外,提取的細胞膜成分可能會增加納米片和細胞膜之間的電阻,充當絕緣體并阻礙電流流動。
“我們發現,與傳統的電子傳感器相比,該傳感器可以檢測到電信號,癌細胞減少約 70%。” 洛克評論道。
“我們的研究提供了開發用于檢測乳腺癌的新的傳感器的方式細胞,而且這種靈敏的檢測方法能夠促進乳房的機會癌癥患者生存期”洛克博士補充說。