Industri
Plasmoner ger ultrakänslig PSA-sensor
Supersensor bygger på nanometersmå guldstjärnor. När koncentrationen av ett ämne är låg fälls silver ut på guldet och resonansfrekvensen ändras( t v). Är koncentrationen hög fälls silvers silver i stället ut i lösningen.
Ju lägre koncentration av ett ämne, desto starkare signal. Nu finns sensorn som beter sig tvärtemot alla andra. Tricket är enzymtäckta nanostjärnor av guld.
Vanliga biosensorer ger en signal som är direkt proportionell mot koncentrationen i provet. Det gör det svårt att få hög tillförlitlighet när man ska mäta extremt låga koncentrationer av ett ämne. Den nya sensorn beter sig tvärtom; ju lägre koncentration av en molekyl är desto starkare blir signalen.
Tester med sensorn har avslöjat biomarkören för prostatacancer, PSA, i så låga koncentrationer som 10-18 gram/ ml. Det är en miljard gånger lägre än det vanligaste test (Eliza-testet) som används på flertalet sjukhuslabb förmår detektera. Att hitta låga koncentrationer är viktigt eftersom de kan skvallra om att en operation inte lyckats får bort alla cancerceller, alternativ att cancern hunnit sprida sig.
För att få till supersensorn använde forskarna vid Imperial College London och Universidade de Vigo nanometersmå guldstjärnor. När elektronerna i guldpartikeln suger åt sig energin hos det infallande ljuset uppstår resonansfenomenet plasmoner. Om guldpartiklarna får ett lager av silver runt sig ändras frekvensen (färgen) när fenomenet uppstår, och med det färgen på ljuset som passerar genom partikeln. Och det går att mäta.
För att få till silverlagret har forskarna därför fäst antikroppar på guldstjärnorna som binder till PSA. PSA känns i sin tur igen av en annan antikropp, som har enzymet glykosoxidas fäst till sig. Glykosoxidas får silverjoner i lösningen att reduceras till silver. Vid låga koncentrationer av PSA bildas ett tunt silverlager runt stjärnan, och ändringen av frekvensen blir stor (hög signal). Är däremot koncentrationen av PSA hög bildas i stället silverpartiklar i lösningen och förändringen av resonansfrekvensen blir liten (låg signal).
- I dag är det ofta som att leta efter en nål i en höstack när man vill hitta tidiga tecken på sjukdom. Vår sensor hittar nålen, säger Molly Stevens vid Imperial College London.
Att tekniken fungerar på fler sjukdomar än prostatacancer är hon och hennes kolleger övertygade om, berättar hon i en pressrelease.
Den superkänsliga sensorn presenteras i den vetenskapliga tidskriften Nature Materials.
