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2026-02-16 12:42:00
現在、歯周病の発見には歯科診察と視覚検査が必要であり、多くの場合、組織の損傷が始まって初めて問題が特定されます。損傷後の介入から予防的アプローチに移行するために、アメリカの研究者は、組織に直接適用され、炎症のバイオマーカーを検出する粘着性バイオセンサーを開発しました。 空洞から ぽっちゃり非常に高い精度で。
テキサスA&M大学の研究者グループ 発展した 組織に直接適用される粘着性バイオセンサーで、分子レベルで非常に高い精度で口腔内の炎症バイオマーカーを直接検出できます。この装置は、口腔の湿った環境でも機能し、会話中や食事中も固定されたままになるように設計されています。
センサーは多層構造になっています。アクティブ検出層は、導電性のある材料であるグラフェンとMXeneの組み合わせで作られています。この表面には、軟組織の炎症プロセスに頻繁に関与するサイトカインである腫瘍壊死因子アルファ (TNF-α) である標的タンパク質にのみ結合する固定分子サンプルがあります。タンパク質の結合により導電層の電荷が変化し、この変化を測定できます。
このシステムでは、1 ミリリットルあたりのフェムトグラム (fg/mL) のレベルでの検出が可能です。研究者らは、検出限界が 18.2 fg/mL であると報告しました。 1 京フェムトグラム (10 の 15 乗) は 1 グラムに相当します。
選択性（口腔内に存在する他の物質の影響を受けることなく、ターゲット分子のみを認識して測定するデバイスの能力）を高めるために、パッチには組織に接着するヒドロゲルと、選択的透過性を備えたヒドロゲルの層が含まれています。後者は、特定のサイズの分子のみの通過を許可するネットワークとして機能します。非常に小さな開口部が不要な生体分子を濾過し、ポリマーネットワークとバイオマーカー間の化学的相互作用が選択性にさらに寄与します。
試験では、一部の生体分子は同様のサイズを持っていますが、ポリマーネットワークとの相互作用が異なるため、この層を通過する輸送中に区別できることが示されました。
粘膜の動的な動きが信号に影響を与える可能性があるため、測定精度には組織へのしっかりとした付着が不可欠です。安定したフィット感により、会話中や食事中に組織が動いたり変形したりした場合でも、正確な測定値が維持されます。
このコンセプトは、口腔炎症の点でヒトとの類似点から選ばれたモルモットでテストされました。システムの機能を実証するために動物が使用されました。このデバイスは、臨床使用が承認される前に、動物を対象とした追加研究でテストし、次に人間を対象にテストする必要があります。
著者らは、使用された材料により、この技術を他のバイオマーカーの検出や身体の他の領域への応用に応用できる可能性があると考えています。
研究は雑誌に掲載されました 科学の進歩。
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