Wykrywać nowotwór i odkrywać na nowo obliczać jesteśmy dwa wyzwaniami które pozornie trochę, jeżeli cokolwiek robić z each inny. To jest, jeśli ty jesteś nanotechnologist jak shan Wang, profesor nadzwyczajny elektrotechnika przy Stanford i materiał inżynieria i nauka. On problemy są dwa stronami ten sam moneta naprzeciw słupów ten sam magnes trafnie, lub.
"znaliśmy przez długi czas że magnetyzm jest fundamentalnym własnością wszystkie materiały i ono znajdował szerokich zastosowania w elektronika i biologii, jak dysk twardy przejażdżki i obrazowanie rezonansem magnetycznym, ale tam jest także wielki potencjał teraz stosuje magnetyzm przy nanoscale," Wang powiedział w wywiadzie w jego biurze przy Geballe laboratorium dla Postępowych materiałów.
Tam nastraja właściwości malutcy magnesy pomagać adresować nowotwór i obliczać Wang. - na skala billionth metr - Jeden część jego grupa naukowa rozwija ultrasensitive detektor DNA i proteiny, wliczając protein kojarzyć z nowotworem. Z niektóre jego ucznie, Wang także robi kluczowym postępom w "spintronics," nowa oblicza technologia która mógł zwiększać silikonowego microelectronics lub zamieniać gdy postęp tam będzie już nie ewentualny przez fizycznych ograniczeń.
Wang wiedza specjalistyczna i obiecywać rezultaty robiliśmy on znacząco członka dwa badawczego centrum ogłaszającego w tym roku. Na Feb. 27 narodowy instytut badań nad rakiem nagradzający Stanford $20 milion nad pięć rok ustanawiać centrum nowotworu nanotechnologiego doborowość Wang kieruje z radiologia profesorem Sanjiv Gambhir. Wtedy na Marzec 9 uniwersytecie łączącym z trzy uniwersytetów kalifornijskich kampusami ogłaszać western institute Nanoelectronics, centrum lokujący przy UCLA i dedykujący spintronics badanie.
Wang specjalność w magnetyzmu jest szczególnie znacząco w medycznych zastosowaniach ponieważ pole magnetyczne stoi out jak raca w nocnym niebie w magnetically neutralnych biologicznych położeniach. Magnetyzm stoi out więcej niż fluorescencja aktualny standard dla sygnalizować wykrycie odnosić sie proteina. To sposoby rezultat mógł być produkcja wyczulony nowotworu detektor. jeżeli nowotworu markier mógł robić wywoływać magnesową zmianę Z lepszy detektorami, lekarki mogli diagnozować wyłaniać się nowotwory wczesnych i znać sooner czy szczególny traktowanie pracuje.
Trademarked magArray biodetection układy scaleni Wang budują, są jak mali oklepowie dla, each wokoło przyrodni kwadratowy centymetr, cel protein lub DNA pasemek. Układy scaleni są porządnymi szykami "ferromagnetic spinowej klapy" czujniki, małe magnetically wyczulone platformy dokąd magnetyzm i biologia zbiegamy się. Jak inny microarray szczerbi się, one pracuje wykorzystywać rozumiejącego zjawisko dzwoniącego "biorecognition." Specyfików cele tak jak proteiny lub DNA pasemka, tylko łączyć up z odmianowymi proteinami lub uzupełniający DNA splata, odpowiednio. W innych słowach, jeden może łapać cel w krwi lub biopsi próbce. jeżeli jeden zapewnia "popas" lub sondę prawego ","
Wykrycie szczególny cel z magArray układem scalonym najpierw wymaga dołączać sondy czujniki na układzie scalonym. Czujniki, each less niż millionth metrowy szeroki, szczególnie projektują tak, że ich elektryczny opór zmienia w przewidywalnym sposobie w obecności szczególnego pola magnetycznego. Próbka wtedy pompuje na układzie scalonym przez systemu malutkie "microfluidic" drymby. Sondy chwytają cele. Wtedy pompują wewnątrz magnetically wyczuleni nanoparticles pokrywający w substanci chemicznej która spaja cel. W obecności stosować pola magnetycznego nanoparticles emitują ich swój pole - rodzaj który przewidywalnie zmieniał opór czujnik.
Gdy nanoparticle łączy cel, swój bliskość zmienia czujnika opór. Zmiana czyta electrically komputerem gdy jasny sygnał obecność cel. W papierze w czasopismo czujnikach A w Styczniu 2006 Actuators i, Wang i kolaboranci publikowaliśmy rezultaty uproszczona demonstracja magArray układy scaleni bez biologicznych celów i sond. Pokazywali że zmiana w oporze na układzie scalonym jest bezpośrednio procentowa liczba nanoparticles na układów scalonych czujnikach. Kolaboranci na nauce zawierają doktorskiego ucznia Guanxiong Li, badawczych współpracowników i Brown University profesora Shouheng słońca elektrotechnika emerytowanego profesora Robert bielu, Wang, Robert Wilson i Nader Pourmand., która fundował agencja zaawansowanych projektów badawczych departamentu obrony,
Od robić tamte eksperymentom, Wang, jego aktualni kolaboranci i ucznie i robiliśmy dalszy pracie demonstruje skuteczność układ scalony z biodetection, mimo to nieopublikowany jak. Wang badać dla protein i jego drużynowy plan teraz kojarzyliśmy z piersią i rakami prostaty. Badacze celują produkować handheld przyrząd który mógł wartko badać dla liczby choroby. "Nasz cel końcowy jest że jeżeli ty siedzisz w lekarki izbie pogotowia lub biurze, providing lekarkę z bezpośrednimi diagnostykami w czasie dobrze pod jeden godziną," Wang mówi. "Który był świętym graalem."