Les déséquilibres chroniques en fer - avoir trop peu ou trop de fer dans le sang - peuvent entraîner des problèmes médicaux allant de l'anémie et de l'hémochromatose à des maladies plus graves, comme le cancer, Maladie de Parkinson et maladie d'Alzheimer.

L'hémochromatose est l'une des maladies héréditaires les plus courantes en Australie et le Bureau australien des statistiques en estime environ 780, 000 personnes vivent avec l'anémie.

École de génie biomédical Ph.D. candidat et étudiant ambassadeur du Sydney Nano Institute, Pooria Lesani, qui entreprend ses études sous la direction du professeur Hala Zreiqat et du Dr Zufu Lu, a développé une bio-sonde nanométrique polyvalente qui permet aux chercheurs de surveiller avec précision les troubles du fer dans les cellules, tissu, et des fluides corporels aussi petits que 1/1000e de millimole.

Le test est plus sensible et spécifique que les tests sanguins actuellement utilisés pour détecter les troubles du fer, qui commencent à très bas, concentrations au niveau cellulaire.

En utilisant une nouvelle technologie de bio-nanosonde fluorescente à base de carbone, le test, qui implique des injections sous-cutanées ou intraveineuses non invasives, permet un diagnostic plus précis de la maladie avant l'apparition des symptômes, permettant potentiellement le traitement précoce et la prévention de maladies plus graves.

« Plus de 30% de la population mondiale vit avec un déséquilibre en fer, qui avec le temps peut conduire à certaines formes de cancer, ainsi que la maladie de Parkinson et la maladie d'Alzheimer, " a déclaré M. Lesani de l'Unité de recherche en génie tissulaire et en biomatériaux et du Centre ARC pour la bioingénierie innovante.

« Les méthodes de test actuelles peuvent être complexes et prendre du temps. Pour contrer cela, et permettre la détection précoce des maladies graves, nous avons développé une technique de test cutané hypersensible et économique pour détecter le fer dans les cellules et les tissus du corps.

"Nos tests les plus récents ont démontré une détection rapide des ions de fer libres avec une sensibilité remarquablement élevée. Le fer a pu être détecté à des concentrations de l'ordre des parties par milliard, un taux dix fois plus faible que les précédentes nano-sondes.

"Notre capteur est multifonctionnel et pourrait être appliqué à l'imagerie des tissus profonds, impliquant une petite sonde qui peut visualiser la structure des tissus biologiques complexes et des échafaudages synthétiques."

Testé sur peau de porc, la nanosonde a surpassé les techniques actuelles d'imagerie des tissus profonds, et a rapidement pénétré les tissus biologiques à des profondeurs de 280 micromètres et est resté détectable à des profondeurs allant jusqu'à 3, 000 micromètres—environ trois millimètres—dans du tissu synthétique.

L'équipe vise à tester la nanosonde dans des modèles animaux plus grands, ainsi que d'étudier d'autres façons dont il peut être utilisé pour déterminer la structure de tissus biologiques complexes.

Nous espérons intégrer la nanosonde dans un système de détection « laboratoire sur puce »—un appareil portable, outil de diagnostic sanguin qui pourrait permettre aux cliniciens de surveiller à distance la santé de leurs patients.

« Les systèmes de laboratoire sur puce sont relativement simples à utiliser et ne nécessitent que de petits échantillons de volume sanguin du patient pour avoir une idée précise des troubles potentiels des ions ferriques dans le corps, aider à l'intervention précoce et à la prévention des maladies, " il a dit.

Les nano-capteurs peuvent également être fabriqués à partir de déchets agricoles et pétrochimiques, permettant un faible coût, fabrication durable.