Aplicații ale nanobiosenzorilor în domeniul medical (oncologiei)

INTRODUCERE

Apariţia nanotehnologiei deschide noi orizonturi pentru dezvoltarea nanosenzorilor şi nanoparticulelor de dimensiuni submicronice potrivite pentru măsurătorile intracelulare. Un biosenzor este un dispozitiv care utilizează reaacţii biochimice specifice mediate de enzime izolate , ţesuturi , celule sau organite celulare pentru a detecta anumiţi compuşi chimici prin semnale electrice , termice sau optice .

Una din cele mai timpurii referiri la conceptul de biosenzor este de la Dr. Leland Clark care a creat la inceputul anului 1960 un biosenzor pentru măsurarea concentraţiei de glucoză folosind un '' electrod enzimă '' cu ajutorul enzimei glucozoxidazei.

Principiul de funcţionare al biosenzorilor

Biosenzorii includ traductoare bazate pe microcipuri de circuite integrate .

NANOBIOSENZORII

Nanomaterialele sunt substante chimice sensibile si senzori biologici .

Nanosenzorii cu sonde bioreceptor imobilizate, care sunt selective pentru anumite molecule ţintă sunt numite nanobiosenzori. Ele pot fi integrate în alte tehnologii, cum ar fi pe un cip într-un laborator pentru a facilita diagnosticul molecular.

Nanobiosenzorii pot fi :

1. Biosenzori nanofire – proprietăţile lor sunt uşor modificate ,nanofirele pot fi decorate cu orice unitate chimică sau moleculă de recunoaştere biologică ,făcând independente firele analitului .Detectează o gamă largă de specii chimice şi biologice şi diagnosticarea in vivo .

2. Tehnologia biosenzorului cu canal cu schimbător ionic –este un nanobiosenzor care a fost proiectat în Australia pentru testarea cancerului în medii critice de îngrijire în spital, obţinerea imediată şi precisă a rezultatelor şi testări cantitative , reduce timpul de diagnosticare de urgenţă de la ore la minute.

Nanobiosenzori electronici-prevăzuti cu două fire separate electric , care detectează molecule diferite de ADN le colorează fluorescent pentru a putea fi observate.

4. Nanosenzor viral- nanoparticulele sunt de natura biologică şi anume virusuri .Virusul Herpes Simplex şi Adenovirusul au fost folosiţi pentru a declanşa asamblarea nanoparticulelor magnetice ca un nanosenzor pentru virusurile relevante clinic, acele nanoparticule au oxid de fier supermagnetic acoperit cu dextran , proteina G este ataşată ca un partener obligatoriu pentru anticorpii antivirusurilor. Acest sistem este mult mai sensibil decât testul ELISA si este o imbunătăţire faţă de PCR, deoarece este mai ieftin şi mai rapid

5. Nanosenzori PEBBLE(probe biologice încapsulate într-o matrice chimică printr-un proces de polimerizare microemulsionare)- senzori sferici de dimensiuni cuprinse între 20-200nm7, utilizat pentru detectarea precoce a cancerului.

6. Biosenzorii optici- se bazează pe proprietăţile optice ale laserului pentru a monitoriza interacţiunile biomoleculelor. Nanosenzorii laser pot fi folosiţi pentru analiza de proteine şi biomarkeri in vivo în cellule vii individuale .

7. Nanoînvelişuri – sunt în curs de dezvoltare pentru noi aplicaţii în domeniul medical inclusiv diagnosticarea cancerului, terapia cancerului şi testarea proteinelor associate cu boala Alzheimer