健康

進行性癌を発見すると折り紙プローブが光る

これを共有 記事 この記事は、Attribution 4.0 International ライセンスの下で自由に共有できます。 エンジニアたちは、がんの画像診断を改善できる新しい光学ツールを開発した。 SPECTRAと呼ばれる彼らのアプローチは、悪性癌細胞に付着すると光る極小のナノプローブを使用し、局所的な癌と転移して体全体に広がる可能性のある癌を臨床医が区別するのを助ける。 「私たちの研究結果は、SPECTRA が癌の検出と画像診断に大きな可能性を秘めていることを示しています」と、ジョンズ ホプキンス大学ホイッティング工学部の機械工学教授で、チームリーダーのイシャン バーマン氏は言う。「私たちは、これまでよりも早く、より正確に癌細胞を見つけることができる、より強力なツールを臨床医に提供しています。」 この研究は 先端機能性材料。 SPECTRA は、スケーラブルで現在の方法よりもコスト効率に優れ、次のような初めての組み合わせを活用します。 ラマン分光法レーザー光の散乱を利用して分子の振動に関する詳細な情報を提供するDNA合成技術や、日本の折り紙のようにDNAを特定の形に折るDNA折り紙などです。 研究チームは、折りたたまれた DNA を足場として使い、精密に配置されたプラズモニックナノ粒子、ラマン レポーター (ラマン分光法で分析すると強い信号を生成する分子)、およびがんを標的とする DNA 配列を作成しました。その後、これらの多機能ナノプローブをがん細胞でテストしました。 研究チームは、腫瘍の存在は示せるものの、現在進行中の転移や転移が差し迫っていることを医師に警告できる特定の分子シグネチャは示せないCTスキャンやMRIスキャンとは異なり、SPECTRAは転移性前立腺がんDU145細胞に効果的かつ一貫して結合し、それらの細胞と非転移性細胞を区別することさえできることを発見した。 さらに、研究者らは、正常組織の背景に対して明確に目立つ範囲で活性かつ明確なシグナルを発するラマンレポーター（シグナル伝達分子）を選択し、臨床医が病気をより正確に特定できるようにしました。 「これはラマン信号を大幅に増強するスマートな設計で、均一です」と、機械工学の博士研究員でチームメンバーのスワティ・タンワール氏は言う。「信号の強度に基づいて、攻撃的な癌細胞と非攻撃的な癌細胞を区別できます。腫瘍では、細胞の 10% が攻撃的で、90% が非攻撃的である場合、10% が光り、非常に強い信号を発します。」 タンワール氏によると、折り紙の足場にある DNA の各鎖は独自の配列を持ち、折り畳まれた折り紙ナノ構造内の特定の位置を占めています。この綿密な配置により、多機能 SPECTRA ナノプローブの作成が容易になりました。 「ラマン分光法は 分子指紋ツール「分子は遠くから見ると同じように見えますが、ラマン分光法を使用すると、スペクトル全体にわたって異なるピークと信号が示されます。」と、チームメンバーで機械工学の博士課程の学生であるリントン・ウーは言います。…