Volgens de Centers for Disease Control and Prevention, Het syndroom van Down is de meest voorkomende geboorteafwijking, komt eens in de 700 geboorten voor. Echter, traditionele niet-invasieve prenatale tests voor de aandoening zijn onbetrouwbaar of brengen risico's met zich mee voor de moeder en de foetus. Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben een gevoelige nieuwe biosensor ontwikkeld die ooit zou kunnen worden gebruikt om foetaal downsyndroom-DNA in het bloed van zwangere vrouwen te detecteren. Ze rapporteren hun resultaten in het ACS-tijdschrift Nano-letters .

Gekenmerkt door variabele gradaties van intellectuele en ontwikkelingsproblemen, Het syndroom van Down wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van een extra kopie van chromosoom 21. Om te screenen op de aandoening, zwangere vrouwen kunnen echografieën of indirecte bloedbiomarkertests ondergaan, maar het aantal misdiagnoses is hoog. Vruchtwaterpunctie, waarbij artsen een naald in de baarmoeder steken om vruchtwater op te vangen, geeft een definitieve diagnose, maar de procedure brengt risico's met zich mee voor zowel de zwangere vrouw als de foetus. De opkomende methode van sequencing van het hele genoom is zeer nauwkeurig, maar het is een langzaam en duur proces. Zhiyong Zhang en collega's wilden een snelle, gevoelige en kosteneffectieve test die verhoogde DNA-concentraties van chromosoom 21-DNA in het bloed van zwangere vrouwen kon detecteren.

De onderzoekers gebruikten biosensorchips met veldeffecttransistor op basis van een enkele laag molybdeendisulfide. Ze bevestigden gouden nanodeeltjes aan het oppervlak. Op de nanodeeltjes ze immobiliseerden probe-DNA-sequenties die een specifieke sequentie van chromosoom 21 kunnen herkennen. Toen het team chromosoom 21 DNA-fragmenten aan de sensor toevoegde, ze bonden aan de sondes, waardoor de elektrische stroom van het apparaat daalt. De biosensor kon DNA-concentraties tot 0,1 fM/L detecteren, die veel gevoeliger is dan andere gerapporteerde veldeffecttransistor-DNA-sensoren.

De onderzoekers zeggen dat uiteindelijk, de test kan worden gebruikt om de niveaus van chromosoom 21 DNA in het bloed te vergelijken met die van een ander chromosoom, zoals 13, om te bepalen of er extra exemplaren zijn, suggereert dat een foetus het syndroom van Down heeft.