Rak trzustki. Ciepło zdradza poziom cukru i mocznika
INFORMATOR. Ciekawostki
naukawpolsce.pl | dodane 17-06-2011
Fot. NCI
Nowy kalorymetryczny sensor pozwala na analizę poziomu glukozy w zakresie niskich stężeń. Po niezbędnych modyfikacjach układ umożliwia wykrycie minimalnych ilości mocznika oraz obserwację rozkładu komórek raka trzustki - informuje "Analyst".
Kalorymetria to dział chemii zajmujący się analizą zjawisk chemicznych czy biochemicznych na podstawie ciepła, jakie jest produkowane podczas różnorakich reakcji. Od dość dawna próbowano wykorzystać powstające w trakcie reakcji ciepło do identyfikacji związków chemicznych lub biochemicznych (w przypadku substancji pochodzenia biologicznego, czy reakcji zachodzących z udziałem enzymów). Niestety, tematyka nie jest łatwa, a piętrzące się techniczne problemy spowodowały, że kalorymetryczne pomiary nie zostały zaadoptowane na szeroką skalę w diagnostyce medycznej.
Sytuacja ta może się niebawem zmienić.
Naukowcy z Pennsylvania State University (USA) opracowali nowy typ sensora kalorymetrycznego, który według autorów swą konstrukcją eliminuje większość dotychczasowych problemów związanych z pomiarami kalorymetrycznymi.
Układ zbudowany jest z detektora ciepła - kwarcowego rezonatora - który został fizycznie oddzielony od przestrzeni reakcyjnej, gdzie zachodzi reakcja (reaktor jest powyżej rezonatora). Podczas reakcji chemicznej prowadzonej w reaktorze wytwarzane jest analizowane ciepło. Ponieważ urządzenie zaprojektowano jako układ o charakterze laboratorium na chipie, jest ono małe i zwarte, a wszystkie niezbędne elementy mieszczą się na powierzchni małej płytki.
By przetestować poprawne funkcjonowanie kalorymetrycznego analizatora naukowcy do reaktora wprowadzili odpowiednio dopasowane enzymy - właściwe dehydrogenazy, które w naturalnych warunkach rozkładają cząsteczkę glukozy. Po dodaniu glukozy, i aktywacji enzymów wytworzone zostało ciepło, które na drodze promieniowania i przewodnictwa (materiałów tworzących reaktor) przeniknęło do powierzchni rezonatora, zmieniając jego właściwości. Proces ten był rejestrowany, dzięki czemu możliwe było wykrycie nawet 10 mikromolowe stężenie glukozy.
Za pomocą podobnie skonstruowanego urządzenia możliwa była również analiza stężenia mocznika oraz badanie dynamiki rozkładu komórek nowotworowych trzustki, poddanych działaniu jonoforów wapnia - substancji przeciwnowotworowej (wapń, łącząc się z powierzchnią komórek, generował wyłapywane przez rezonator ciepło).
Według autorów odkrycia, debiut naukowy nowego kalorymetrycznego sensora był bardzo obiecujący. Naukowcy przewidują możliwość prowadzenia wielu ciekawych badań, w tym również analitycznych w oparciu o opracowane przez nich urządzenie. Jest szansa, że układ zostanie skomercjalizowany np. w formie wydajnego, nowoczesnego glukometru.
Kalorymetria to dział chemii zajmujący się analizą zjawisk chemicznych czy biochemicznych na podstawie ciepła, jakie jest produkowane podczas różnorakich reakcji. Od dość dawna próbowano wykorzystać powstające w trakcie reakcji ciepło do identyfikacji związków chemicznych lub biochemicznych (w przypadku substancji pochodzenia biologicznego, czy reakcji zachodzących z udziałem enzymów). Niestety, tematyka nie jest łatwa, a piętrzące się techniczne problemy spowodowały, że kalorymetryczne pomiary nie zostały zaadoptowane na szeroką skalę w diagnostyce medycznej.
Sytuacja ta może się niebawem zmienić.
Naukowcy z Pennsylvania State University (USA) opracowali nowy typ sensora kalorymetrycznego, który według autorów swą konstrukcją eliminuje większość dotychczasowych problemów związanych z pomiarami kalorymetrycznymi.
Układ zbudowany jest z detektora ciepła - kwarcowego rezonatora - który został fizycznie oddzielony od przestrzeni reakcyjnej, gdzie zachodzi reakcja (reaktor jest powyżej rezonatora). Podczas reakcji chemicznej prowadzonej w reaktorze wytwarzane jest analizowane ciepło. Ponieważ urządzenie zaprojektowano jako układ o charakterze laboratorium na chipie, jest ono małe i zwarte, a wszystkie niezbędne elementy mieszczą się na powierzchni małej płytki.
By przetestować poprawne funkcjonowanie kalorymetrycznego analizatora naukowcy do reaktora wprowadzili odpowiednio dopasowane enzymy - właściwe dehydrogenazy, które w naturalnych warunkach rozkładają cząsteczkę glukozy. Po dodaniu glukozy, i aktywacji enzymów wytworzone zostało ciepło, które na drodze promieniowania i przewodnictwa (materiałów tworzących reaktor) przeniknęło do powierzchni rezonatora, zmieniając jego właściwości. Proces ten był rejestrowany, dzięki czemu możliwe było wykrycie nawet 10 mikromolowe stężenie glukozy.
Za pomocą podobnie skonstruowanego urządzenia możliwa była również analiza stężenia mocznika oraz badanie dynamiki rozkładu komórek nowotworowych trzustki, poddanych działaniu jonoforów wapnia - substancji przeciwnowotworowej (wapń, łącząc się z powierzchnią komórek, generował wyłapywane przez rezonator ciepło).
Według autorów odkrycia, debiut naukowy nowego kalorymetrycznego sensora był bardzo obiecujący. Naukowcy przewidują możliwość prowadzenia wielu ciekawych badań, w tym również analitycznych w oparciu o opracowane przez nich urządzenie. Jest szansa, że układ zostanie skomercjalizowany np. w formie wydajnego, nowoczesnego glukometru.
Poinformuj znajomych o tym artykule:
REKLAMA
Inne w tym dziale:
- Podnośniki koszowe, usługi dźwigowe. Bydgoszcz REKLAMA
- Żylaki. Leczenie żylaków kończyn dolnych. Bydgoszcz, Inowrocław, Chojnice, Tuchola. REKLAMA
- Ortopeda. Chirurgia ortopedyczna. Medycyna sportowa. Warszawa REKLAMA
- Jaki wpływ wywiera jazda motocyklem na zdrowie psychiczne?
- Onycholiza - skąd się bierze i jak ją leczyć
- 8 mitów o implantach zębowych, w które prawdopodobnie nadal wierzysz
- Jak działa konduktometr i do czego jest wykorzystywany?
- Wady i zalety aptek internetowych
- Jak w naturalny sposób wspomagać swój układ odpornościowy?
- Suche oko - syndrom oka biurowego
- Komórki macierzyste - jakie choroby leczą?
- Elektryczne samochody wjechały do Polski
- Niealkoholowe stłuszczenie wątroby. Fosfolipidy niezbędne - czynaprawdę są niezbędne?
- Wszystkie w tym dziale
REKLAMA
