Detectar enfermedades mortales como el cáncer desde el principio es clave para mejorar las probabilidades de supervivencia del paciente. Sin embargo, Las enfermedades son mucho más difíciles de diagnosticar en sus etapas preliminares porque las personas a menudo no han desarrollado síntomas todavía y solo se pueden encontrar pequeñas cantidades en sus cuerpos.

Los investigadores de la Escuela de Ingeniería Cockrell quieren facilitar la detección de enfermedades en una etapa temprana del proceso, mejorar las perspectivas de los pacientes y aliviar parte de la carga del sistema médico. Los investigadores han creado un enfoque que utiliza un nanosensor para acelerar la detección de trazas de biomarcadores para el diagnóstico temprano de enfermedades. conservando altos niveles de sensibilidad.

"Es muy importante detectar enfermedades de forma temprana y precisa, y para hacer eso necesita poder encontrar concentraciones muy bajas de biomarcadores, "dijo Donglei (Emma) Fan, profesor asociado en el Departamento de Ingeniería Mecánica Walker, quien dirigió la investigación publicada recientemente en la revista ACS Nano . "Y la gente quiere conocer sus resultados rápidamente y no tener que esperar horas o días".

Fan imagina que su enfoque podría ayudar a realizar pruebas rápidas de enfermedades que las personas pueden hacer en casa o en el trabajo, mantenerlos fuera de los consultorios médicos y hospitales innecesariamente. En un entorno hospitalario, La aceleración de las pruebas permite al personal médico entregar grandes lotes de diagnósticos en horas en lugar de días.

"Todos pueden ser sus propios enfermeros hasta cierto punto, y luego, si hay algún problema, pueden hablar con un médico, "Dijo Fan.

Los sensores superpequeños son importantes para el diagnóstico de enfermedades, pero enfrentan problemas. Cuanto más pequeño es el sensor, más sensible es a las moléculas diminutas. Pero la compensación por la sensibilidad es un tiempo de respuesta más lento. Cuanto más tiempo tarde el sensor en conectarse e identificar moléculas, cuanto mayor sea el riesgo de contaminación, potencialmente disminuyendo la precisión de la prueba.

El enfoque de detección de Fan tiene como objetivo resolver el desafiante problema de la detección lenta con altamente sensible. El enfoque aumenta cuatro veces la velocidad de una prueba en comparación con las técnicas de detección comunes. La técnica de Fan podría reducir una detección de una hora o un par de horas a cuestión de minutos.

Y la clave de esa innovación proviene de la motorización del sensor. Agregar movimiento girando el dispositivo mueve la muestra líquida alrededor, lo que hace que sea mucho más rápido que las moléculas y los sensores entren en contacto entre sí.

El equipo está publicando sus metodologías con la esperanza de que otros investigadores y fabricantes utilicen la información para mejorar sus sensores. Fan dijo que la tecnología podría ser aplicable a cualquier tipo de sensores y cualquier instancia de detección de moléculas en una solución líquida. incluyendo cosas como análisis forense de la escena del crimen para encontrar ADN.

Este proyecto está en línea con la investigación de Fan, descubrimiento, y desarrollo de micro / nanomotores y máquinas. Hace dos años, Su equipo desarrolló un primer método para nanomotores eléctricos controlados por luz.

Fan señala que el equipo tiene más trabajo por hacer, y su siguiente paso es acelerar el motor mientras retiene el control, lo que debería reducir aún más el tiempo de respuesta de la prueba.

"Lo que hemos demostrado no es el límite, ", Dijo Fan." Si hacemos girar el sensor más rápido, podemos obtener una detección aún más rápida ".