Een mix van water, DNA en gouddeeltjes kan leiden tot snellere detectie van infectieziekten

Een "cocktail" van een druppel bloed, een druppel water en een dosis DNA-poeder met gouddeeltjes kan in de nabije toekomst leiden tot snellere diagnose en behandeling van vele infectieziekten.
De nieuwe cocktailmix is ??ontwikkeld door onderzoekers van het Institute of Biomaterials and Biomedical Engineering (IBBME) van de Universiteit van Toronto en de details zijn gepubliceerd in het tijdschrift Angewandte Chemie .
Het bestaat uit dezelfde technologie die wordt gebruikt in zwangerschapstesten zonder recept en kan worden gebruikt om ziekten van HPV en HIV tot malaria op te sporen.

IBBME Professor en Canada Research Chair in Nanobiotechnology, Warren Chan zei:

"Er is veel nadruk gelegd op het ontwikkelen van eenvoudige diagnostiek.De vraag is, hoe maak je het eenvoudig genoeg, draagbaar genoeg?"

Chan bestudeert nanodeeltjes en het gebruik van gouddeeltjes in kleine maten. Hij en zijn collega's ontwikkelen op maat ontworpen nanodeeltjes om kankercellen en tumoren te richten en op te helderen, met de hoop dat drugs op een dag rechtstreeks aan kankercellen kunnen worden afgeleverd.
De snelle diagnostische biosensor van student Kyryl Zagorovsky stelt technici in staat om meerdere ziekten tegelijkertijd te detecteren met één klein monster en met een aanzienlijke gevoeligheid en nauwkeurigheid.
De biosensor heeft gouddeeltjes nodig op dezelfde manier als een zwangerschapstest. Gouddeeltjes veranderen het testvenster rood omdat de deeltjes geassocieerd zijn met een antigeen dat een bepaald hormoon in de urine van een zwangere vrouw vindt.
Chan legde uit: "Goud is het beste medium, want het is gemakkelijk te zien, het geeft een heel intense kleur af."
Nu kunnen wetenschappers dat lokaliseer de exacte ziekte waarnaar ze op zoek zijn door gouddeeltjes te koppelen aan DNA-strengen - wanneer een monster met het ziektegen aanwezig is, klontert het de gouddeeltjes - waardoor het monster blauw wordt.
In plaats van dat de deeltjes samenklonteren, bedekt Zagorovsky de gouddeeltjes met een DNA-gebaseerde enzymoplossing (DNA-zyme) die, wanneer de ziekte in contact komt, het DNA uit de gouddeeltjes knipt, waardoor het monster rood wordt.
Zagorovsky beschrijft: "Het is als een schaar, en het doelwitgen activeert de schaar die de DNA-verbindingen doorsnijdt die gouddeeltjes bij elkaar houden."

Het voordeel is dat er moet veel minder van het gen aanwezig zijn om de oplossing aantoonbare kleurveranderingen te laten zien, intensivering van detectie. Eén DNA-zyme kan tot 600 "verbindingen" tussen de doelgenen knippen.
Eén druppel van een biologisch monster zoals speeksel of bloed kan parallel worden getest, zodat meerdere ziekten in één keer kunnen worden getest.
De onderzoekers toonden ook aan dat ze de testoplossing in een poeder kunnen veranderen, waardoor het licht en veel eenvoudiger te vervoeren is dan oplossingen die na verloop van tijd kunnen breken.
Poeder kan jarenlang per keer worden bewaard en geeft de hoop dat de technologie kan worden ontwikkeld tot accurate, goedkope en vrij verkrijgbare tests voor ziekten zoals malaria of HIV voor ontwikkelingslanden.
Geschreven door Kelly Fitzgerald