Revista de Métodos de Diagnóstico Médico
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Abstrato

Nanotecnologia de ADN estruturado para diagnóstico de doenças

Razia Kausar*, Deepshikha

Os avanços atómicos, incluindo a biotecnologia, cresceram rapidamente, proporcionando recursos úteis para exames mais profundos e extensos nas ciências da vida. Por exemplo, a tecnologia de ponta em sequenciação ajudou o genoma humano a aventurar-se a desvendar a patogénese, observando o progresso das infeções e dando palpites sobre doenças. Posteriormente, a genómica, a metabolómica, a proteómica e a transcriptómica reconheceram um número extraordinário de marcadores atómicos, especialmente para a determinação de doenças. Neste momento, os procedimentos sintomáticos convencionais estão a ser melhorados para distinguir os marcadores atómicos recentemente reconhecidos. Novos dispositivos e novos materiais estão também a ser feitos para determinação. Possuem os seguintes atributos: I) a afetabilidade atinge o nível do átomo único; ii) as estratégias de descoberta são básicas e rápidas, sem atividades confusas; iii) as técnicas são inclusivas para reconhecer diferentes alvos, incluindo ácidos nucleicos, proteínas, células e compostos sintéticos; iv) têm potencial para aplicações no local de atendimento. Entre os eventos especialmente energizantes estão os avanços do Micro nano, incluindo novos dispositivos baseados em microchips, nanomáquinas de ADN e nanomateriais de ADN.

Os avanços micro nano referem-se a avanços que são planeados, atualizados e controlados em escalas micrométricas e/ou nanométricas. Estes avanços incluem dispositivos baseados em microchips criados pela fabricação de Micro nano, Micro nano estruturas extraordinariamente concebidas em escalas micrométricas ou potencialmente nanométricas para novas capacidades e Micro nano materiais, incluindo nanomateriais metálicos e nano materiais de ADN. Os avanços micro nano têm aplicações expansivas, por exemplo, transporte controlado de fármacos, imagiologia fotoacústica, quimioterapia e descobertas biomédicas. De facto, a inovação Micro nano tem novos pontos de interesse para a análise biomédica, à luz do facto de os principais segmentos da vida se enquadrarem diretamente na escala Micro nano: desde células (1–100 µm) a organelos (100 nm a 1). µm), e a proteínas, ácidos nucleicos e diferentes substâncias sintéticas (1–100 nm), todos dentro do âmbito de identificação da inovação Micro nano. A próxima geração de micronanotecnologias para diagnóstico pode ser abrangida por três categorias emergentes diferentes: dispositivos baseados em microchips, nanomáquinas de ADN e nanomateriais de ADN.

Para dispositivos baseados em microchips, foi resumida a inovação em terahertz (THz) e a inovação em ondas acústicas de superfície (SAW) como agentes de sensores óticos e sensores de ondas acústicas em dispositivos baseados em processador central. Para as nanomáquinas de ADN, tem-se falado das utilizações sintomáticas de pinças de ADN, robôs de ADN e caminhantes de ADN, para os nanomateriais de ADN, das aplicações de aptâmeros de ADN, DNAzimas e mistura de nanomateriais de ADN como agentes de nanomateriais de ADN. Embora a afetabilidade e a clareza flutuem entre os testes in vitro, ex vivo e in vivo, os resultados in vitro foram pensados.

A nano inovação em miniatura abre um enorme potencial atrativo para diagnósticos de ponta, para ambientes clínicos, mas também para outras aplicações em ciências da vida, bem como para o clima, veterinária, ciência alimentar e outros campos. Em termos de dispositivos baseados num processador central, a inovação THz e os sensores SAW demonstraram a sua ultra-sensibilidade de descoberta sem nome, sem melhoria e forte flexibilidade para o reconhecimento de ácidos nucleicos, proteínas, células e produtos sintéticos. Para as nanomáquinas de ADN, tem sido estudada a sua aplicação em descobertas. Por causa das notáveis ​​propriedades de correspondência de bases de Watson-Crick, solidez e programabilidade, as nanomáquinas de ADN, controladas por pinças de ADN, robôs e também caminhantes, foram planeadas com estruturas subjetivas também, práticas de movimento controláveis. Particularmente, quando combinadas com dispositivos baseados num processador central, as nanomáquinas de ADN têm sido utilizadas como interfaces práticas de deteção para localização.

Em nanomateriais de ADN, aptâmeros de ADN, DNAzymes e também, nanomateriais de ADN cruzado forneceram componentes de bio reconhecimento delicados e abundantes para deteção de alvos e têm sido utilizados como suplementos ou substitutos aceitáveis ​​para os componentes de deteção atuais. Em comparação com a maioria das técnicas habituais, as preferências também, os desserviços da nano inovação em miniatura baseada em diagnósticos da próxima geração, são claros. Por exemplo, devido às propriedades excecionais das nano inovações em miniatura, incluindo os dispositivos delicados, as nanomáquinas de ADN programáveis ​​e os nanomateriais de ADN utilitários, os diagnósticos de ponta são ultrassensíveis e explícitos à escala miniatura/nano, que se ajusta bem às de células, organitos , proteínas, ácidos nucleicos e átomos diferentes. Seja como for, os desserviços também existem, restringindo a sua interpretação a aplicações verdadeiras. Dois inconvenientes significativos são evidentes. Para começar, o custo dos nanoavanços em miniatura ainda é inadequado para execuções amplas. Tanto o fabrico como os custos dos materiais são muito superiores aos das estratégias comuns, por exemplo, PCR, ELISA e FISH. Na verdade, mesmo o custo das misturas de ADN é ainda mais elevado do que o dos lipossomas ou dos polímeros. Em segundo lugar, a fiabilidade dos nanoaparelhos miniatura e das nanomáquinas de ADN não é tão forte como a das estratégias regulares. Por exemplo, para além da rápida corrupção do ADN, o ARN nos exames ao sangue continua a ser um teste incrível.

Mais tarde, os diagnósticos de ponta baseados em nanoavanços em miniatura também melhorarão a afetabilidade da identificação, capacitando-o para investigar os seguintes alvos, por exemplo, células tumorais circulantes, exossomas e assim por diante. com sensores óticos e acústicos. Podem também ser contactados para tranquilizar o transporte, o tratamento e a biocomputação. Cabe chamar a atenção para o facto de um número significativo dos procedimentos aqui avaliados se encontrar ainda numa fase inicial, não estando neste momento preparados para serem transferidos do centro para o centro de investigação. Algumas questões ainda não foram resolvidas, incluindo o gasto significativo anteriormente mencionado na fabricação de nano miniaturas e a falta de força das nanomáquinas de ADN em estruturas complexas. Apesar do facto de os diagnósticos de ponta dependentes de nanoavanços em miniatura ainda terem um longo caminho a percorrer antes de serem eventualmente aplicados em ambientes clínicos, os pontos de interesse exibiram adequadamente o extraordinário potencial para aplicações funcionais. Aceita-se que os nanoavanços em miniatura assumirão uma parte básica nos diagnósticos da próxima geração.