quarta-feira, 25 de dezembro de 2013

Cheirando o Câncer

 Pesquisadores desenvolveram uma nanosensor [center] composto por um único fio de DNA ligado a um nanotubo de carbono que pode detectar o odor das células da pele humanas cancerosas.

Melanoma, a forma mais letal de câncer de pele, muitas vezes provoca mudanças sutis na pele, tais como descoloração ou manchas ligeiramente aumentados. O método de detecção de costume, uma inspeção visual da pele, pode ignorar esses sinais. Em vez de olhar apenas para o câncer de pele, no entanto, pode ser melhor para fareja-lo.

IEEE Membro A.T. Charlie Johnson, professor de física na Universidade da Pensilvânia, na Filadélfia, e sua equipe desenvolveram um nanosensor revestidas de DNA que podem sentir o odor a partir de células da pele humana que viraram canceroso. Chamado nariz eletrônico da equipe deve chegar a contextos clínicos nos próximos dois anos. Tal como acontece com a maioria dos cânceres, a taxa de sobrevivência para o melanoma depende de quão cedo ele for detectado. Segundo a Organização Mundial de Saúde, mais de 65000 pessoas morrem anualmente da doença.

Com colaboradores do Centro Monell, um laboratório de pesquisa na Filadélfia focada sobre os sentidos do olfato e paladar, a equipe de Johnson foi capaz de identificar sulfona dimetílico, um composto orgânico volátil ( VOC ) específico para melanoma. O composto não pode ser percebida pelo sistema olfativo humano.

"Nossos corpos fazem este composto, mas não podemos sentir o cheiro ", diz Johnson. "Em contraste, o sistema de sensores que desenvolvemos usando nanotubos de carbono pode detectar dimetil sulfona de melanoma até concentrações de algumas partes por bilhão."


 Sistema do animal
 
Um crescente corpo de pesquisa constata que o odor pode ser usado para detectar vários tipos de doença, Johnson observa. O estímulo para esse tipo de pesquisa tem sido o sistema olfativo canino, incluindo a investigação bem documentado sobre a capacidade dos cães para detectar odor associado com câncer de pulmão, diz ele.

Algumas raças têm um sentido de cheiro estimada em, pelo menos, um milhão de vezes mais sensível do que a dos seres humanos. Não é de admirar. O nariz humano tem cerca de 5 milhões de receptores de cheiro, um cão de caça tem cerca de 300 milhões.


É na biologia do cão que o modelo existe para projetar o sistema olfativo eletrônico, de acordo com Johnson. E o nariz de sua equipe tem como objetivo replicar sentido de um cão de cheiro com milhares de receptores de detecção de odor incorporadas ao sensor. Os receptores são feitos com oligômeros de um único filamento de DNA ou complexos moleculares, revestido em uma grande variedade de transistores de nanotubos de carbono. Esses transistores são então colocados dentro de um instrumento que capta o vapor liberado pela pele, diz Johnson. O vapor interage com as cadeias de ADN, conduzindo a alterações nas características elétricas dos transistores de nanotubos que podem ser utilizados para identificar um número de compostos orgânicos voláteis, não apenas dimetil sulfona .

A saída de matriz conterá informações a partir de milhares de diferentes receptores à base de ADN, o que irá então ser combinados de uma forma similar a como o córtex olfativo no cérebro processa as mensagens dos receptores de neurónios olfactivos. Em um aplicativo do mundo real, o dispositivo poderia chamar a vapor a partir de uma lesão na pele suspeito de ser o melanoma. Eventualmente, pode também ser possível detectar o cancro por cheirar o COV no sangue, saliva ou urina de um paciente, de acordo com Johnson.

Technologies Adamant , uma empresa de San Francisco que produz sensores químicos para uma série de aplicações médicas, está trabalhando para trazer o nariz eletrônico desenvolvido pela equipe de Johnson para ambientes clínicos. É importante que a taxa de falsos positivos, um diagnóstico positivo de um paciente que está livre da doença ser muito baixa, explica Johnson. "Essa é uma das dificuldades de tomar um novo tipo de método de triagem para uma escala de massa", diz ele . "Os resultados falso poderia causar mais mal do que bem. "

Medicina personalizada

Com o novo nanosensor, não só pode ser possível detectar mais facilmente melanoma estágio inicial, mas o progresso ou o declínio do câncer também pode ser monitorado, e que a informação poderia afetar a forma como a doença é tratada.

"Os médicos não terá apenas um pedaço de informação sobre o câncer de pele, mas idealmente várias informações de um composto que irá proporcionar um olhar muito mais personalizado em opções de tratamento", diz Johnson.

Os resultados dos exames pode levar a terapias contra o câncer específicos para pacientes individuais, diz ele, acrescentando: " Trabalhando com cientistas da área biomédica, aprendendo com eles e ajudá-los a entender o potencial de dispositivos habilitados para nano vai deixar nossa equipe fazer muitas coisas na área de diagnóstico da doença que não podíamos fazer antes.

Fonte: The Institute

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