慢性鐵失衡-血液中鐵的含量太少或過多-會導致醫(yī)療狀況從貧血和血色素沉著病到更嚴重的疾病,例如癌癥,帕金森氏病和阿爾茨海默氏病。
血色素沉著病是澳大利亞最常見的遺傳性疾病之一,澳大利亞統(tǒng)計局估計約有78萬人患有貧血。
生物醫(yī)學工程學院的博士候選人和悉尼納米研究所的學生大使Pooria Lesani在Hala Zreiqat教授和Lu Zufu Lu博士的指導下進行研究,他開發(fā)了一種多功能的納米級生物探針,該探針可以使研究人員精確地監(jiān)測鐵的異常情況。細胞,組織和體液小至毫摩爾的1/1000。
該測試比目前用于檢測鐵異常的血液測試更為靈敏和特異,該測試始于非常低的細胞水平濃度。
該測試使用新型的基于碳的熒光生物納米探針技術(shù),該測試涉及無創(chuàng)皮下或靜脈內(nèi)注射,可在癥狀發(fā)作之前進行更準確的疾病診斷,從而有可能早期治療和預防更嚴重的疾病。
組織工程與生物材料研究組和ARC中心的Lesani先生說:“世界上超過30%的人口患有鐵失衡,隨著時間的流逝,鐵失衡會導致某些形式的癌癥以及帕金森氏病和阿爾茨海默氏病”用于創(chuàng)新生物工程。
“目前的測試方法可能很復雜并且很耗時。為了解決這個問題,并能夠及早發(fā)現(xiàn)嚴重疾病,我們已經(jīng)開發(fā)了一種超靈敏且具有成本效益的皮膚測試技術(shù),可以檢測人體細胞和組織中的鐵。
“我們最近的測試表明,以極高的靈敏度快速檢測了游離鐵離子??梢栽谑畠|分之幾的濃度范圍內(nèi)檢測到鐵,其速度比以前的納米探針小十倍。
“我們的傳感器是多功能的,可以應用于深部組織成像,其中包括一個可以可視化復雜生物組織和合成支架結(jié)構(gòu)的小型探針。”
納米探針在豬皮上進行了測試,其性能優(yōu)于當前用于深部組織成像的技術(shù),并能迅速滲透到280微米深的生物組織中,并且在合成組織中直至3,000微米(約三毫米)的深度仍可被檢測到。
該團隊旨在在更大的動物模型中測試納米探針,并研究可用于確定復雜生物組織結(jié)構(gòu)的其他方法。
我們希望將納米探針集成到“芯片實驗室”傳感系統(tǒng)中,這是一種便攜式診斷性血液測試工具,可以使臨床醫(yī)生遠程監(jiān)控患者的健康狀況。
他說:“芯片實驗室系統(tǒng)操作起來相對簡單,只需要從病人身上抽取少量血樣就可以準確了解人體內(nèi)潛在的鐵離子疾病,從而有助于早期干預和預防疾病。”
納米傳感器也可以由農(nóng)業(yè)和石化廢品制成,從而實現(xiàn)了低成本,可持續(xù)的制造。