Ultraherkkä biosensori

UC Santa Barbaran tutkijat ovat kehittäneen erittäin herkän bioanturin molybdeenidisulfidiseen kanavatransistoriin (fet) perustuen.

Molybdeenidisulfidin (MoS2) käyttö biosensorissa ylittää vastaavassa tarkoituksessa grafeenin herkkyydessä sekä tarjoaa paremmat mahdollisuudet massavalmistukselle.

- Tämä keksintö luo perustan uuden sukupolven ultraherkille ja edullisille biosensoreille, jotka voivat lopulta mahdollistaa yhden molekyylin tunnistuksen, joka on pyhä Graalin malja diagnostiikan ja biotekniikan tutkimuksessa, toteaa professori Samir Mitragotri yliopistonsa tiedotteessa.

Biotunnistuksen parissa käytetyissä fettirakenteissa fyysinen portti on poistettu ja kanavan virtaa moduloidaan reseptorimolekyylin ja sähköisesti varatun kohdebiomolekyylin välisellä sidoksella.

MoS2:n keskeinen etu biofeteissä on suhteellisen suuri ja yhtenäinen energiarako, joka merkittävästi vähentää vuotovirtaa ja kasvattaa fetin päällekytkentäjyrkkyyttä, mikä lisää biosensorin herkkyyttä. Lisäksi MoS2-fetin kanavapituutta bioanturissa voidaan skaalata mittoihin, jotka ovat pienten biomolekyylien, kuten DNA:n tai pienten proteiinien tasolla.

Tutkijaryhmän esittelemiä MoS2-biosensoreita on jo toimitettu spesifisiin proteiinipitoisuuksien tunnistuksiin herkkyydellä joka vastaa samaa kuin yksi tippa maitoa liuotetaan sataan tonniin vettä. Myös pH-anturina se on saavuttanut hyviä herkkyys- ja toiminta-aluetasoja.

- Kehitetty tekniikka mahdollistaa erittäin spesifisiä ja suurikapasiteettisia fysiologisia tunnistuksia, joita voidaan kanavoida havaitsemaan useita merkittäviä sairaustekijöitä reaaliajassa. Perimmiltään kyseessä on lupaus siitä että todelliseen näyttöön perustuva, henkilökohtainen lääketiede on vihdoin tulossa tosiasiaksi, kommentoi aihetta UCSB:n Translational Medicine Research Laboratoriesin johtaja Scott Hammond.

Kanavatransistoreihin perustuvat bioanturit ovat vahvistuva teknologia lääketieteen, oikeuslääketieteen ja turvallisuuden aloille, koska ne ovat kustannustehokkaita verrattuna kalliisiin fluoresoiviin optisen havaitsemisen menettelyihin uskovat tutkijat.