Met behulp van nanotechnologie, UCF-onderzoekers hebben de eerste snelle detector voor dopamine ontwikkeld, een chemische stof waarvan wordt aangenomen dat deze een rol speelt bij verschillende ziekten zoals Parkinson, depressie en sommige vormen van kanker.

Studies tonen aan dat te veel dopamine in verband kan worden gebracht met sommige vormen van kanker, terwijl een laag dopaminegehalte in verband kan worden gebracht met de ziekte van Parkinson en depressie. De nieuwe techniek die bij UCF is ontwikkeld, vereist slechts een paar druppels bloed, en resultaten zijn beschikbaar in minuten in plaats van uren omdat er geen apart laboratorium nodig is om het monster te verwerken.

De nieuwe technologie werd beschreven in een recente studie in het tijdschrift Nano-letters .

Meer dan een half miljoen mensen in de Verenigde Staten hebben Parkinson en ernstige depressieve episodes treffen ongeveer 16 miljoen volwassenen per jaar.

De huidige methoden om dopamine te detecteren zijn tijdrovend, strenge monstervoorbereiding vereisen, inclusief bloedplasmascheiding, evenals gespecialiseerde laboratoriumapparatuur. Met dit apparaat, echter, een paar druppels bloed op een handpalm, rechthoekige chip is alles wat nodig is.

"Een neurotransmitter zoals dopamine is een belangrijke chemische stof om te controleren op ons algehele welzijn, zodat we kunnen helpen bij het uitsluiten van neurale aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson, verschillende hersenkankers, en de geestelijke gezondheid bewaken, " zei Debashis Chanda, een universitair hoofddocent in het NanoScience Technology Center van UCF en de hoofdonderzoeker van de studie. "We moeten dopamine controleren, zodat we onze medische doses kunnen aanpassen om die problemen aan te pakken."

Binnen de chip wordt plasma van het bloed gescheiden. Ceriumoxide nanodeeltjes, die het sensoroppervlak bedekken, selectief dopamine op microscopische niveaus uit het plasma te vangen. De opname van dopaminemoleculen verandert vervolgens hoe licht door de sensor wordt gereflecteerd en creëert een optische uitlezing die het niveau van dopamine aangeeft.

Sudipta-zegel, een technische professor en voorzitter van UCF's Department of Materials Science and Engineering, zei dat het gebruik van ceriumoxide-nanodeeltjes een belangrijk onderdeel was van het succes van de sensor.

"De sensor gevoelig maken voor dopamine was een tijdje een hele uitdaging voor onderzoekers, maar het gebruik van gewijzigde ceriumoxide-nanostructuren op het detectieplatform was de sleutel om de sensor te laten werken, ' zei Zeel.

Chanda ontwikkelde de sensor samen met Abraham Vázquez-Guardado, afgestudeerd aan UCF's College of Optics and Photonics en nu een postdoctoraal onderzoeker aan de Northwestern University.

Vázquez-Guardado zei dat minder stappen en verwerking de test kosteneffectief maken, en het kan ook aan de kant van de patiënt worden uitgevoerd in plaats van in een apart laboratorium.

"Er is geen voorbewerking nodig, "zei hij. "Ons plan was om een ​​veel snellere, enzymvrije soort detectie."