Біотехнологічна компанія Ampera Life нині комерціалізує прототип пристрою.
Через складність логістики та інвазивних процедур — спинномозкову пункцію і МРТ — люди відкладають тестування на хвороби Альцгеймера і Паркінсона. Однак завдяки новому портативному пристрою таке тестування незабаром можна буде проводити неінвазивно практично в будь-якому місці.
Міжнародна група вчених адаптувала існуючий портативний пристрій, який розробили для виявлення SARS-CoV-2, щоб воно виявляло біомаркери, пов’язані з хворобами Альцгеймера (бета-амілоїди і тау-пептиди) і Паркінсона (альфа-синуклеїну).
На цей час пристрій протестували на зразках мозкової тканини померлих пацієнтів з обома патологіями, і воно виявилося настільки ж точним, як і найсучасніші методи тестування. Проте, кінцева мета полягає в тому, щоб виявити біомаркери в зразках слини або сечі живих пацієнтів.
Фото: Девід Байо / Інженерна школа Джейкобса Каліфорнійського університету в Сан-Дієго
В основі гаджета — чіп, до складу якого входить високочутливий графеновий польовий транзистор (graphene field effect transistor, GFET). Електричний струм від підключеної батареї проходить через GFET — він подається електродом витоку з одного боку і поглинається електродом стоку з іншого. Третій електрод, відомий як електрод затвора, контролює величину струму, що протікає між витоком і стоком.
До затворного електроду прикріплена нитка ДНК, аптамер, яка природним чином зв’язується або з бета-амілоїдними пептидами, або з тау-пептидами, або з білками синуклеїну (в залежності від конкретного використовуваного аптамера). Якщо будь-яка з цих сполук присутня в зразку, вони змінять силу струму, коли зв’язуються з аптамером на затворному електроді. Ця зміна потоку попереджає користувачів про присутність біомаркера шляхом подання відповідного повідомлення на ноутбуці або смартфоні з бездротовим зв’язком.
Мікросхема пристрою на якій чітко видно електроди витоку, стоку і затвора. Фото: Девід Байо / Інженерна школа Джейкобса Каліфорнійського університету в Сан-Дієго
Статтю про дослідження опублікували в журналі PNAS.