З почесних матеріалів зробили надчутливий детектор раку молочної залози

Сінгапурська дослідницька група з SUTD та Інституту біоінформатики A * STAR розробила комбінований електричний датчик з двомірного матеріалу для виявлення клітин раку молочної залози. Він зміг виявити електричні сигнали від рекордно низького числа ракових клітин.

Розроблений датчик може виявляти електричні сигнали від рекордно маленької кількості клітин - їх потрібно на 70% менше, ніж зазвичай.

Клітини можуть виробляти унікальні електричні сигнали. Сигнали можуть бути пов'язані з різними видами раку - раком грудей, легенів, печінки, мозку, підшлункової залози тощо. Це означає, що такі сигнали можуть бути використані для ранньої діагностики раку і потенційно можуть поліпшити результати лікування хворих на рак.

За даними ВООЗ, рак молочної залози - найпоширеніше онкологічне захворювання у світі. Ризик розвитку раку грудей можна знизити, якщо дотримуватися здорового способу життя - правильно харчуватися, вести активний спосіб життя і не курити, але також вкрай важливо якомога раніше виявити тих, хто перебуває в групі ризику, щоб призначити терапію та медичне лікування.

Раннє виявлення сигналів від ракових клітин привернуло увагу вчених, що призвело до розробки широкого спектру електронних датчиків. Але вони здатні виявляти лише велику кількість ракових клітин, отже, для ранньої діагностики раку молочної залози необхідний більш чутливий зонд.

Що було зроблено? Вчені підвели до нанолістів дисульфіду молібдену (MoS₂) електричний струм. Почесні матеріали були вперше використані для виявлення електричних сигналів клітин раку молочної залози. Почесні матеріали вкрай тонкі - вони складаються з декількох шарів атомів, що забезпечує їх цікаві електронні властивості.

Ґрунтуючись на результатах комп'ютерного моделювання, дослідники виявили, що порушення мембрани ракової клітини - результат впровадження 2D матеріалу - і кінцевий кут нахилу аркуша 2D матеріалу сприяють збільшенню опору. Оскільки струм тече вздовж листа почесного матеріалу, нахил наноліста порушує течію струму вздовж клітинної мембрани. Більш того, витягнуті компоненти клітинної мембрани збільшили опір між нанолістом і клітинною мембраною, діючи як ізолятор і перешкоджаючи проходженню струму.

Чому це важливо? Раннє виявлення раку молочної залози врятує життя багатьом жінкам.

Дослідження було опубліковано в журналі Nanoscale Advances.