p A detecção de doenças em um estágio inicial é um dos maiores desafios que bioquímicos e cientistas de materiais estão tentando enfrentar combinando sua experiência em C&T do Missouri. Os pesquisadores usaram a nanotecnologia em diagnósticos biomédicos - um processo chamado nanodiagnóstico - para criar um novo, biossensor de DNA ultrassensível. O novo sensor pode detectar biomarcadores baseados em DNA para o diagnóstico precoce de câncer e doenças genéticas, bem como monitorar as respostas dos pacientes às terapias. p Um biossensor eletroquímico básico consiste em um elemento de reconhecimento biológico, um conversor de sinal e um processador. Esses biossensores detectam, transmitir e registrar informações sobre substâncias biológicas, como ácidos nucléicos (DNA e RNA), proteínas, anticorpos, antígenos, e outros componentes biológicos, como a glicose.

p "O biossensorio com nanomateriais tem as vantagens de maior sensibilidade e resposta mais rápida do que os métodos analíticos tradicionais que exigem dispositivos médicos atuais e técnicas de amplificação molecular demoradas, "diz o Dr. Risheng Wang, professor assistente de química no Missouri S&T e investigador principal do estudo.

p Os pesquisadores fizeram o novo biossensor a partir de nanotubos de carbono e nanopartículas de ouro, que lhe conferem uma forma radial 3-D semelhante à de um ouriço-do-mar. Wang diz que o biossensor gerou uma resposta eletroquímica notável.

p "Porque a combinação de nanotubos de carbono e nanopartículas de ouro produziu um tamanho maior do que o normal, área de contato super-condutiva, descobrimos que este biossensor pode detectar os ácidos nucléicos de abundância ultrabaixo em meios biológicos complexos, "diz o Dr. Wenyan Liu, professor assistente de pesquisa de química no Missouri S&T. "Também foi altamente seletivo na discriminação de DNA único incompatível de DNA totalmente compatível. Este tipo de sistema de nanodiagnóstico é um candidato potencial para medições médicas em pontos de atendimento devido à sua excelente estabilidade e possibilidade de miniaturização."

p O estudo, "Biossensor eletroquímico de DNA sem rótulo e ultrassensível com base em nanopartículas de nanopartículas de ouro como nanotubo de urchinlike, "foi publicado hoje pela ACS (American Chemical Society) Publications em 7 de abril, 2020, Diário, Química Analítica , e destaque na capa da edição.

p Colaboradores de C&T incluem o autor correspondente Liu, e coautor Dr. Shou Han, um ex-pós-doutorado em química que agora está na University of Missouri-Kansas City. Dr. Ming Zheng, pesquisador químico do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia de Gaithersburg, Maryland, também foi coautor da pesquisa.

p Nos últimos dois anos, A pesquisa bioquímica financiada pela NSF de Wang também se concentrou no desenvolvimento de nanoestruturas de origami baseadas em DNA para a entrega de drogas de combate ao câncer e como sondas para identificar microRNA para uso como biomarcadores moleculares para o diagnóstico precoce de câncer e outras doenças. A NSF financiou seu trabalho no desenvolvimento de nanoestruturas de DNA automontadas para fabricar uma nova geração de circuitos eletrônicos moleculares para a miniaturização de computadores e outros dispositivos eletrônicos.