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#Neues aus der Industrie
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Winzige Schaltkreise aus DNA zur Krebserkennung
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Das Erkennungswerkzeug wurde von Forschern der Duke University entwickelt und könnte dazu beitragen, dass Krebsvorsorgeuntersuchungen und Therapien die richtigen Täter nicht treffen.
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Forscher der Duke University haben ein neues Erkennungswerkzeug entwickelt, das winzige Schaltungen aus DNA verwendet, um Krebszellen zu identifizieren. Die Forscher gestalteten die einfachen Schaltkreise aus interagierenden Strängen synthetischer DNA, die zehntausende Male feiner sind als menschliches Haar.
Im Gegensatz zu den Schaltungen in einem Computer funktionieren diese Schaltungen, indem sie an der Außenseite einer Zelle befestigt und auf Proteine analysiert werden, die in größerer Anzahl bei einigen Zelltypen als bei anderen gefunden werden. Wenn eine Schaltung ihre Ziele findet, kennzeichnet sie die Zelle mit einem winzigen Aufhellungsetikett.
Da die Geräte Zelltypen mit höherer Spezifität als bisherige Methoden unterscheiden, hoffen die Forscher, dass ihre Arbeit die Diagnose verbessern und Krebstherapien besser ausrichten kann.
Ein Team um den herzoglichen Informatiker John Reif und seinen ehemaligen Doktoranden Tianqi Song beschrieb ihren Ansatz in einer aktuellen Ausgabe des Journal of the American Chemical Society.
Ähnliche Techniken wurden zuvor verwendet, um Krebs zu erkennen, aber sie sind anfälliger für Fehlalarme - Fehlinterpretationen, die auftreten, wenn Mischungen von Zellen eines oder mehrere der Proteine tragen, für die ein DNA-Kreislauf entwickelt wurde, aber kein einzelner Zelltyp hat sie alle.
Für jede Krebszelle, die mit den aktuellen Methoden korrekt erkannt wird, wird auch ein Teil der gesunden Zellen als möglicherweise krebserregend bezeichnet, wenn sie es nicht sind.
Jede Art von Krebszelle hat einen charakteristischen Satz von Zellmembranproteinen auf ihrer Zelloberfläche. Um die Fälle von Verwechslungen zu reduzieren, entwarf das Duke-Team einen DNA-Kreislauf, der sich an diese spezifische Kombination von Proteinen auf derselben Zelle anlagern muss, um zu funktionieren.
Forscher sagten, dass sie dadurch viel weniger wahrscheinlich sind, die falschen Zellen zu markieren.
Die Technologie könnte als Screening-Tool eingesetzt werden, um Krebs auszuschließen, was weniger unnötige Folgemaßnahmen bedeuten könnte, oder um gezieltere Krebsbehandlungen mit weniger Nebenwirkungen zu entwickeln.
Testläufe des Geräts in Reagenzgläsern im Labor der Forscher zeigten, dass es verwendet werden kann, um Leukämiezellen zu erkennen und sie innerhalb weniger Stunden von anderen Krebsarten zu unterscheiden, nur durch die Stärke ihres Glühens.
Die Vorrichtungen können leicht rekonfiguriert werden, um verschiedene Zelloberflächenproteine zu erkennen, indem man die Tetherstränge ersetzt, sagen die Forscher. Allerdings ist die Technologie noch nicht bereit für die Prime Time. Die Forscher sagten, dass ihre DNA-Schaltungen die Prüfung unter realistischeren Bedingungen erfordern, um sicherzustellen, dass sie noch die richtigen Zellen markieren.