Cảm biến nhạy cảm phát hiện DNA hội chứng Down
Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa dịch bệnh (Mỹ), hội chứng Down là dị tật bẩm sinh phổ biến nhất, xảy ra 1/700 ca sinh. Tuy nhiên, các xét nghiệm tiền sinh sản không xâm lấn truyền thống cho tình trạng này là không đáng tin cậy hoặc mang lại rủi ro cho mẹ và thai nhi.
Hiện các nhà nghiên cứu đã phát triển một bộ cảm biến sinh học mới nhạy cảm, có thể được sử dụng để phát hiện DNA hội chứng Down của thai nhi trong máu của phụ nữ mang thai- nghiên cứu được công bố trên Tạp chí ACS Nano Letters.
Đặc trưng hóa bởi mức độ khác nhau của các vấn đề về trí tuệ và phát triển, hội chứng Down được gây ra bởi sự hiện diện của một bản sao nhiễm sắc thể 21.
Để sàng lọc tình trạng, phụ nữ mang thai có thể siêu âm hoặc xét nghiệm dấu ấn sinh học máu gián tiếp, nhưng tỷ lệ chẩn đoán sai rất cao.
Chọc dò ối, trong đó các bác sĩ đưa kim vào tử cung để lấy nước ối, đưa ra chẩn đoán xác định, nhưng thủ thuật này gây rủi ro cho cả thai phụ và thai nhi. Phương pháp mới của giải mã trình tự bộ gien là rất chính xác, nhưng nó là một quá trình chậm và tốn kém.
Tác giả nghiên cứu Zhiyong Zhang và các đồng nghiệp muốn phát triển một xét nghiệm nhanh, nhạy và hiệu quả về chi phí, có thể phát hiện nồng độ DNA của nhiễm sắc thể 21 trong máu của phụ nữ mang thai.
Họ đã sử dụng chip cảm biến sinh học bán dẫn hiệu ứng trường dựa trên một lớp molybdenum disulfide. Họ gắn các hạt nano bằng vàng lên bề mặt. Trên các hạt nano, chúng tạo ra các chuỗi DNA thăm dò bất động có thể nhận ra một chuỗi cụ thể từ nhiễm sắc thể 21.
Khi nhóm nghiên cứu thêm các đoạn DNA nhiễm sắc thể 21 vào cảm biến, chúng liên kết với các đầu dò, làm giảm dòng điện của thiết bị. Bộ cảm biến sinh học có thể phát hiện nồng độ DNA thấp tới 0,1 fM/L, nhạy hơn nhiều so với các cảm biến DNA bán dẫn hiệu ứng trường khác được báo cáo.
Các nhà nghiên cứu cho biết, xét nghiệm có thể được sử dụng để so sánh mức độ nhiễm sắc thể DNA 21 trong máu với nhiễm sắc thể khác (chẳng hạn như 13) để xác định xem có bản sao bổ sung hay không và cho thấy thai nhi mắc hội chứng Down hay không.
HẢI HUỲNH (nguồn: Physorg.com)