Kleine metalen nanodeeltjes die in het licht glinsteren als de schubben op de vleugel van een vlinder, zullen de kleurveranderingscomponenten worden van een revolutionaire nieuwe benadering van medische diagnostiek op het punt van zorg. volgens een studie gepubliceerd in Internationaal tijdschrift voor ontwerptechniek .

Thomas Schalkhammer en collega's van Attophotonics Biosciences GmbH in Oostenrijk werken samen met Roland Palkovits van de University of Applied Sciences, in Wiener Neustadt, om een ​​microfluïdisch kleurenapparaat met nanodeeltjes voor medische diagnostiek te ontwikkelen. Het team heeft proof of principle aangetoond bij de detectie van interleukine-6 ​​als een belangrijke marker van acute sepsis.

De onderzoekers wijzen erop dat medische diagnostiek op het punt van zorg tegenwoordig een belangrijk onderdeel is van de gezondheidszorg, omdat het tijdige informatie verschaft aan medisch personeel dat voor patiënten zorgt, de veiligheid van bloedtransfusies garandeert en nuttige bewakingsgegevens levert voor noodinterventies op het gebied van de volksgezondheid. volksgezondheidsstrategieën op lange termijn. Diverse onderzoeken, waaronder een van de Bill and Melinda Gates Foundation en de National Institutes of Health (NIH) hebben herhaaldelijk het belang van point-of-care-diagnostiek benadrukt. Als zodanig, onderzoekers over de hele wereld zijn op zoek naar de inzichten en de technologie om eenvoudige, draagbaar, en effectieve diagnostische apparaten om aan deze behoefte te voldoen.

Het Oostenrijkse team heeft een nieuwe immunoassay ontwikkeld voor nanodeeltjes van goud of palladium die via immuunreactieve eiwitten worden opgevangen en als een dunne laag op slechts enkele nanometers boven een lichtreflecterend oppervlak worden geplaatst. De nanodeeltjes en de spiegel vormen een interferentiesysteem waarvan de kleur over het zichtbare lichtspectrum kan worden afgestemd. Een microfluïdisch systeem - een zogenaamd lab-on-a-chip - neemt een monster op. Als het beoogde biomolecuul, de ziektemarker, aanwezig is, zal het zich hechten aan de gewijzigde nanodeeltjes en een zichtbare kleurverandering veroorzaken.

De toevoeging van een zilveren colloïdale oplossing versterkt het effect en maakt de metaalkleurverandering nog duidelijker. De tests kunnen in slechts twee tot drie minuten in de kliniek worden uitgevoerd en vermijdt vooral knelpunten in medische laboratoria en incubatietijden voor monsters. Het team meldt dat de tests zeer nauwkeurig en gevoelig zijn voor slechts een half miljoenste milligram (500 picogram) per milliliter monster. De nanodeeltjestest werkt zelfs als het monster troebel is.