Detectarea și diagnosticul bolilor folosind o singură moleculă

Cercetătorii de la Universitatea din California, Riverside, au dezvoltat un instrument bazat pe nanopori capabil să detecteze semnale de la molecule individuale, oferind o precizie mai mare și un diagnostic mai rapid comparativ cu testele actuale. Studiul, publicat în Nature Nanotechnology pe 2 ianuarie 2025, ar putea revoluționa diagnosticarea bolilor și cercetarea proteinelor, facilitând intervenții medicale timpurii și tratamente personalizate.

Tehnologia nanoporilor

Nanoporii sunt mici deschideri prin care moleculele, cum ar fi proteinele și ADN-ul, pot trece una câte una. Acest proces generează un semnal electric care poate fi măsurat și interpretat.

• Principiul funcționării: Moleculele blochează temporar fluxul ionilor prin nanopor, reducând curentul electric. Această schimbare este înregistrată ca semnal.
• Rolul unic al nanoporului: Spre deosebire de senzorii tradiționali, nanoporul acționează și ca filtru, eliminând zgomotul de fond din probe, fără a pierde informații valoroase.

Avantajele tehnologiei

• Diagnostic timpuriu: Spre deosebire de testele actuale, care pot necesita zile pentru detectarea infecțiilor, senzorii cu nanopori pot identifica bolile în 24-48 de ore.
• Sensibilitate ridicată: Detectarea se poate face cu o singură moleculă, eliminând necesitatea unui număr mare de probe.
• Cercetarea proteinelor: Tehnologia poate distinge între proteine sănătoase și cele asociate bolilor, permițând o mai bună personalizare a tratamentelor.
• Secvențierea proteinelor: Nanoporii oferă posibilitatea de a secvenția proteine individuale, dezvăluind informații despre expresia și modificările lor în timp real.

Impact în medicină și cercetare

• Medicină personalizată: Capacitatea de a analiza molecule individuale poate conduce la tratamente adaptate nevoilor fiecărui pacient.
• Diagnostic la domiciliu: Dispozitivele bazate pe nanopori ar putea deveni suficient de mici și accesibile pentru a fi utilizate în truse de diagnosticare acasă.
• Avansarea cercetării biomoleculare: Secvențierea proteinelor și înțelegerea funcției lor detaliate deschid noi căi pentru detectarea timpurie a bolilor și dezvoltarea de terapii mai precise.

Viitorul tehnologiei nanoporilor

Kevin Freedman, liderul studiului, prevede că nanoporii vor deveni un standard în cercetare și diagnostic medical, odată ce costurile vor scădea și dispozitivele vor fi mai accesibile. Echipa sa explorează deja secvențierea proteinelor individuale cu sprijinul unui grant oferit de National Human Genome Research Institute.

Concluzii

Acest progres în tehnologia nanoporilor reprezintă un pas important către medicina personalizată, oferind soluții rapide și precise pentru diagnosticare și tratament. Cercetările ulterioare vor continua să perfecționeze această tehnologie, transformând-o într-un instrument indispensabil pentru sănătatea publică și cercetarea biologică.