První kvantový biosenzor na světě odhaluje neviditelné změny v buňkách, klíčové pro léčbu nemocí

V laboratoři Alirezy Mashaghiho na Leidenské univerzitě byl jako první na světě zprovozněn kvantový biosenzor od společnosti QT-Sense.

V laboratoři Alirezy Mashaghiho na Leidenské univerzitě byl jako první na světě zprovozněn kvantový biosenzor od společnosti QT-Sense. Tato průlomová technologie umožňuje detekovat extrémně rychlé a téměř nepostřehnutelné změny v buňkách, což je zásadní pro hlubší pochopení vývoje nemocí a účinnosti léčiv.

Během rozvoje onemocnění, jako je svalová dystrofie, rakovina, ebola nebo horečka dengue, probíhá v buňkách a mezi nimi nespočet chemických reakcí. Tyto změny se mohou odehrát v řádu mikrosekund, což ztěžuje jejich analýzu. Kvantové snímání nabízí cestu, jak tyto procesy monitorovat a určit, kdy, kde a jak rychle biologické děje probíhají. Profesor Mashaghi zdůrazňuje, že je klíčové znát přesné místo a čas těchto reakcí, jelikož stejný protein může mít v různých částech buňky odlišné funkce a ovlivňovat tak různé reakce. Bez těchto informací mohou být léčebné postupy méně účinné nebo vést k nežádoucím vedlejším účinkům.

Velkou výhodou nového biosenzoru je jeho schopnost detekovat změny bez vnějšího zásahu, například bez nutnosti značení buněk barvivy. Tím se zabrání narušení citlivých buněčných struktur, což je pro přesné pozorování přirozeného vývoje nemocí nezbytné. Systém funguje na principu „mikroskopu“, pod nímž jsou umístěny experimentální buněčné modely. Mikroskop „pozoruje“ mimořádně malý diamant, menší než 100 nanometrů, který reaguje na změny v lokálním prostředí. Díky kvantové technologii a magnetismu tyto diamanty detekují i ty nejjemnější chemické změny, které se projevují změnou intenzity jejich světla. Každá změna je zaznamenána ve vysokém rozlišení, což vědcům umožňuje sledovat přesné místo děje v reálném čase.

V současné době se biosenzor využívá ke studiu umělých modelů nemocí. V budoucnu však Mashaghiho tým plánuje rozšířit jeho použití na studium „orgánů na čipu“ nebo vzorků odebraných z lidského těla. Kvantový biosenzor bude hrát důležitou roli i v nových a stávajících spoluprácích, například při vývoji nových léků s farmaceutickými společnostmi nebo při výzkumu svalové dystrofie. Cílem této instalace je stanovit nový celosvětový standard pro výzkum uvnitř buněk.