science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nanotechnologie gebruikt bij gendetectie om aanleg voor bepaalde vormen van kanker aan te tonen

Samir Iqbal (links) assistent-professor elektrotechniek, en Shawn Christensen, assistent-professor in de biologie, werken aan een samenwerkingsproject dat bepaalde soorten kanker nauwkeuriger opspoort.

(PhysOrg.com) -- Onderzoekers van de Universiteit van Texas in Arlington perfectioneren een systeem om een ​​genmutatie te detecteren die betrokken is bij 90 procent van de alvleesklierkankers en vaak bij longkanker door kleine hoeveelheden bloed over nanomaterialen te laten lopen.

Hun werk zal artsen helpen meer informatie te geven aan patiënten die vatbaar zijn voor bepaalde kwalen en therapie en gezond gedrag voor te schrijven die het risico op bepaalde ziekten kunnen vertragen of elimineren.

Het onderzoek is "een grote doorbraak waar miljoenen mensen baat bij kunnen hebben die ziekten zoals kanker krijgen door hun erfelijke of slecht functionerende genen, ” volgens professoren Samir Iqbal en Shawn Christensen, die de inspanning leiden.

Iqbal en Christensen zeiden dat hun proces de snelheid verbetert, elektrische detectie, gevoeligheid en draagbaarheid.

Iqbal, een assistent-professor elektrotechniek, en Christensen, een assistent-professor en genetisch bioloog, een artikel in het tijdschrift hebben gepubliceerd Technische Natuurkunde Brieven dat een proof of concept van hun proces geeft. Het werk werd in 2009 gekozen als omslagverhaal voor het tijdschrift.

Het team heeft ook hun werk gepresenteerd op de campus van de National Institutes of Health in een gezamenlijke workshop van de NIH en het Institute of Electrical and Electronics Engineers. Het werk ontving onderscheidingen en de prijs voor het beste papier in 2009.

“Wat het potentieel betekent, is dat alles waarvan bekend is dat het een genetische marker is voor bepaalde ziekten, kan binnen enkele minuten worden gedetecteerd, ' zei Iqbal. “We gebruiken elektrische detectie om op bepaalde genen te vissen en deze van zeer, zeer kleine monsters.”

Christensen zei dat er veel verschillende versies zijn, of allelen, van een bepaald gen binnen een populatie. Elk individu kan een iets andere variatie van een gen hebben als gevolg van mutatie en genetische recombinatie.

Sommige mutaties kunnen een persoon vatbaar maken voor een bepaalde ziekte. Anderen kunnen leiden tot bescherming tegen dezelfde of een andere ziekte. Bijvoorbeeld, een allel van een trim5α-gen werd geselecteerd door natuurlijke selectie omdat het onze voorouders beschermde tegen een oud retrovirus, maar datzelfde allel draagt ​​bij aan onze kwetsbaarheid voor HIV-infectie vandaag de dag, aldus Christensen.

"Ons werk zou kunnen worden gebruikt om elke genetische marker te detecteren, ', aldus Christensen. “Als een ziekte een bekende genetische component heeft, we kunnen je vertellen of je het gen hebt dat tot de ziekte kan leiden.”

Hun screeningproces gebruikt ongeveer een kwart milliliter bloed, of iets meer dan de hoeveelheid bloed die een diabeticus nodig heeft om te testen op bloedglucose.

Er bestaan ​​andere processen om vergelijkbare resultaten te bereiken, maar ze vereisen detectie van florescentie sterft of radioactiviteit, meer arbeid of omvangrijk, dure machines, aldus de onderzoekers.

"We zouden het elektrische detectieproces dat we gebruikten kunnen opnemen in een klein handapparaat dat buiten het laboratorium zou kunnen worden gebruikt, ' zei Iqbal.

Iqbal gebruikt een deel van een vijfjarige, $400, 000 National Science Foundation Early CAREER-beurs ter ondersteuning van het onderzoek naar genmutatie. Hij zit in het derde jaar van die beurs.

CAREER-beurzen ondersteunen de vroege loopbaanontwikkelingsactiviteiten van faculteiten die een voorbeeld zijn van uitstekend onderzoek, excellent onderwijs en innovatieve integratie van onderwijs en onderzoek.

Christensen wordt ondersteund door een driejarige $ 677, 958 subsidie ​​van de sectie Molecular and Cellular Biosciences van de National Science Foundation om niet-LTR-retrotransposons te bestuderen, een klasse van egoïstische mobiele genetische elementen waarvan de activiteit 34 procent van het menselijk genoom heeft gegenereerd.

Het team bestaat uit een aantal niet-gegradueerde en afgestudeerde studenten uit Texas, studenten die uiteindelijk een sterke bijdrage zullen leveren aan het hoogtechnologische personeelsbestand van de staat, zeiden de professoren.