沙虫科技网logo.png沙虫科技网

沙虫科技网
提供IT业界的新鲜事、奇趣事和热门焦点,掌控最热最新的互联网新闻、科技新闻和IT业界动态。
沙虫科技网

项目生物传感-使用量子技术检测病原体

疾病的安全诊断,多重耐药细菌的鉴定,早期发现流行病的检测或饮用水和食物中毒素和病原体的检测,即使是最低浓度 - 这些都是当前研究计划的主要挑战和目标。这些任务最有前途的工具之一是新颖且显着改进的生物传感器。Fraunhofer硅酸盐研究ISC和分子生物学与应用生态学IME和莱顿大学物理研究所的“生物传感”项目旨在通过量子技术克服现代生物传感器的局限。

使用生物传感器可以提高医疗诊断的可靠性和效率,但研究人员面临着巨大的挑战。传感器应该足够灵敏,甚至可以检测血液或其他生物体液中最小量的病原体。同时,他们应该能够实时识别甚至难以诊断的疾病,以便有效的治疗程序可以在早期阶段开始。

在弗劳恩霍夫项目“ICON”框架内资助的“生物传感”项目中,基于量子效应的新型生物传感器将掌握这些任务。该项目的重点是一类新的生物纳米材料,即所谓的DNA稳定金属量子簇(QC-DNA),它们被用作“量子生物传感器”。在这些最简单的形式中,这些生物传感器由一个短的DNA序列组成,该序列包含一组称为金属簇的六到十五个金属原子。DNA序列的选择决定了传感器的特性以及检测到的疾病。量子生物传感器的基本结构可以通过另外的特定生物分子扩展,因此可以用于检测所选择的生物标志物。

但是,研究人员如何认识到量子生物传感器已经检测到某种疾病?它们使用金属簇的荧光特性。如果发生了成功的检测,则金属簇发出的光的波长发生变化。QC-DNA适用于生物系统中高灵敏度传感器的开发,并为先进,智能且价格合理的治疗提供解决方案。

但是这样的量子生物传感器不仅对疾病(由细菌甚至基因组中的突变引起的疾病)作出反应,而且还对不断变化的环境条件作出反应,例如盐浓度的增加。进一步的应用是可能的,例如食品和饲料的监测或用于环境分析。一个显着的优点是成本有效的量子生物传感器的生产。

到目前为止,测试仅限于实验室,但Fraunhofer ISC,IME和荷兰莱顿大学的项目合作伙伴已经设定了设计各种量子生物传感器的目标,将其扩展到中试规模并为大学的可行性研究做好准备。医院。

在后续项目中,合作伙伴计划开发一种便携式读出设备,该设备经济高效,高灵敏度,快速可靠地工作,并可检测各种病原体,毒素或癌细胞。

相关推荐