La détection précoce de maladies mortelles comme le cancer est essentielle pour améliorer les chances de survie des patients. Cependant, les maladies sont beaucoup plus difficiles à diagnostiquer à leurs stades préliminaires parce que les gens n'ont souvent pas encore développé de symptômes et que seules des traces peuvent être trouvées dans leur corps.

Les chercheurs de la Cockrell School of Engineering veulent faciliter la détection des maladies plus tôt dans le processus, améliorer les perspectives des patients et alléger une partie de la charge du système médical. Les chercheurs ont créé une approche utilisant un nanocapteur pour accélérer la détection de traces de biomarqueurs pour le diagnostic précoce de la maladie, tout en conservant des niveaux de sensibilité élevés.

"Il est très important de détecter les maladies tôt et avec précision, et pour cela il faut être capable de trouver de très faibles concentrations de biomarqueurs, " a déclaré Donglei (Emma) Fan, professeur agrégé au Département de génie mécanique Walker, qui a dirigé la recherche publiée récemment dans la revue ACS Nano . "Et les gens veulent connaître leurs résultats rapidement et ne pas avoir à attendre des heures ou des jours."

Fan envisage que son approche pourrait aider à des tests de maladie rapides que les gens peuvent faire à la maison ou au travail, les garder inutilement hors des cabinets médicaux et des hôpitaux. En milieu hospitalier, L'accélération des tests permet au personnel médical de traiter de gros lots de diagnostics en quelques heures plutôt qu'en quelques jours.

"Chacun peut être sa propre infirmière dans une certaine mesure, et puis s'il y a des problèmes, ils peuvent parler à un médecin, ", a déclaré Fan.

De très petits capteurs sont importants pour le diagnostic des maladies, mais ils rencontrent des problèmes. Plus le capteur est petit, plus il est sensible aux minuscules molécules. Mais le compromis pour la sensibilité est un délai d'exécution plus lent. Plus le capteur met de temps à se connecter et à identifier les molécules, plus le risque de contamination est élevé, diminuant potentiellement la précision du test.

L'approche de détection de Fan vise à résoudre le problème difficile de la détection lente avec des ultra-petits, très sensible. L'approche augmente la vitesse d'un test de quatre fois par rapport aux techniques de détection courantes. La technique de Fan pourrait réduire une détection d'une heure ou quelques heures à quelques minutes.

Et la clé de cette innovation réside dans la motorisation du capteur. L'ajout de mouvement en faisant tourner l'appareil déplace l'échantillon liquide, ce qui rend le contact des molécules et des capteurs beaucoup plus rapide.

L'équipe publie ses méthodologies dans l'espoir que d'autres chercheurs et fabricants utiliseront les informations pour améliorer leurs capteurs. Fan a déclaré que la technologie pourrait être applicable à tout type de capteurs et à tout exemple de détection de molécules dans une solution liquide, y compris des choses comme la criminalistique de scène de crime pour trouver l'ADN.

Ce projet s'inscrit dans la lignée des recherches de Fan, Découverte, et le développement de micro/nanomoteurs et de machines. Il y a deux ans, son équipe a développé une toute première méthode pour les nanomoteurs électriques contrôlés par la lumière.

Le fan note que l'équipe a plus de travail à faire, et sa prochaine étape consiste à accélérer le moteur tout en gardant le contrôle, ce qui devrait réduire encore plus le temps d'exécution des tests.

"Ce que nous avons démontré n'est pas la limite, " a déclaré Fan. " Si nous faisons tourner le capteur plus rapidement, nous pouvons obtenir une détection encore plus rapide. "