Att Avkänna cancer och att uppfinna på nytt beräkning är två utmaningar, som har seemingly lite, snart som ska göras med varje annat. Det är, om inte du är en nanotechnologistnågot liknandeShan Wang, en förbunden professor av vetenskap och att iscensätta för material och av elektriskt iscensätta på Stanford. Till honom är problemen två sidor av samma myntar, eller lämpligtvis, motpoler av den samma magneten.
”Har Vi bekant på länge att magnetism är material för en grundegenskap allra och den har funnit breda applikationer i elektronik och biologi, lika hårddiskdrev och magnetisk resonans som avbildar, men det finns också stort potentiellt som nu applicerar magnetism på nanoscalen,”, sade Wang i en intervju i hans kontor på det Geballe Laboratoriumet för Avancerade Material.
Där trimmar beräknar Wang kännetecknen av mycket lilla magneter - på fjäll av billionth av en mäta - för att hjälpa att tilltala både cancer och. En del av hans forskninggrupp framkallar en ultrasensitive avkännare av DNA och proteiner, inklusive proteiner som är tillhörande med cancer. Med några av hans deltagare är Wang också nyckel- framflyttningar för danande i ”spintronics,” en ny beräkningsteknologi som kunde öka eller byta ut silikonmicroelectronics, när framsteg där är ej längre möjligheten på grund av läkarundersökningbegränsningar.
Wangs sakkunskap och lova resultat har gjort honom en viktig medlem av två forskningscentra som meddelas detta år. På Feb. 27, co-riktar MedborgareCancern Institutet tilldelade Stanford $20 miljoner över fem år som upprättar en Centrera av CancerNanotechnologyUtmärkthet Wang, med radiologiProfessorn Sanjiv Gambhir. Därefter på Mars 9, förlade högkvarter universitetar som sammanfogades med Universitetar tre av Kalifornien universitetsområden för att meddela det Västra Institutet av Nanoelectronics, en centrera, på UCLA och hängivet till spintronicsforskning.
Wangs specialty i magnetism är bestämt viktig i medicinska applikationer, därför att ett magnetiskt sätter in stativ ut gillar en signalljus i nattskyen i magnetiskt biologiska inställningar för friläge. Magnetism står ut mer än fluorescence, strömmen som är standard för att signalera upptäckten av ettsläkt protein. Det kunde hjälpmedlet, om en cancermarkör kunde göras för att starta en magnetisk ändring, resultatet vara produktionen av en känsligare canceravkännare. Med bättre avkännare manipulerar kunde diagnostisera att dyka upp cancer tidigare, och att veta en särskild behandling är mer snart huruvida funktionsdugligt.
Den trademarked MagArray biodetectionen gå i flisor Wang bygger, varje om halva per kvadreracm, är lik fångar lite för uppsätta som mål proteiner, eller DNA strandar. Gå i flisor är ordningsamma samlingar av avkännare ”för den ferromagnetic snurrandeventilen”, lite magnetiskt känsliga plattformar var magnetism och biologi konvergerar. Gilla annan microarray gå i flisor, dem fungerar, genom att exploatera ettförstått fenomen som kallas ”biorecognitionen.”, Närmare detalj uppsätta som mål, liksom proteiner, eller DNA strandar, ska anknyter endast upp med specifika proteiner, eller kompletterande DNA strandar, respektive. Med andra ord kan en fånga en uppsätta som mål i ett blod eller en biopsi för att ta prov, om en ger det högra ”betet,” eller sonden.
Upptäckt av en detalj uppsätta som mål med MagArrayen gå i flisor gäller först att fästa sonderna till avkännare på gå i flisor. Avkännarna, varje mindre än miljonte av en mätasned boll, planläggs special, så att deras elektriska motstånd ska ändring i ett förutsägbart i närvaroen av ett särskilt magnetiskt sätter in långt. Ta prov pumpas därefter på gå i flisor via ett system av mycket litet ”microfluidic” leda i rör. Det Sondtillfångatagandet uppsätta som mål. Därefter pumpas magnetiskt känsliga nanoparticles som täckas i ett kemiskt, som ska förbindelsen till uppsätta som mål, in. I närvaroen av ett applicerat magnetiskt sätta in, nanoparticlesna sänder ut deras eget sätter in - sorten som skulle predictably ändring motståndet av avkännaren.
När nanoparticlen anknyter till uppsätta som mål, ändrar dess närhet avkännarens motstånd. Ändringen läs elektriskt av en dator, som ett klart signalerar av närvaroen av uppsätta som mål. I ett pappers- i föra journal överAvkännarna och Utlösarna A i Januari 2006, publicerade Wang och kollaboratörer resultaten av en förenklad demonstration av MagArray gå i flisor utan biologiskt uppsätta som mål och sonderar. De visade att ändringen i motstånd på en gå i flisor är direkt proportionell till numrera av nanoparticles på chipens avkännare. Kollaboratörer på studien, som betalades av den Avancerade Forskningen för Försvar, Projekterar Byrån, inkluderar den elektriska iscensätta för Robert för Professorn Emeritus tidigare doktoranden Guanxiong Li Vit, Wangs, forskningbundsförvanter Robert Wilson och Nader Pourmand och den Bruna UniversitetarProfessorn Shouheng Sun.
Efter att göra de experiment, har Wang och hans strömdeltagare och kollaboratörer gjort mer ytterligare arbete, som yet unpublished som visar effektiviteten av gå i flisor med biodetection. Wang och hans lag planerar nu för att testa för proteiner som är tillhörande med bröst- och prostatacancer. Forskaresyftet till jordbruksprodukter en handheld apparat som kunde snabbt testa för ett nummer av sjukdomar. ”Är Vårt ultimat mål, att, om du är sammanträde i en doktors kontor eller en akutmottagning, vi ska ger manipulera med firsthand diagnostik i en nedanför en timme för tidbrunn,” Wang något att säga. Var den heliga gralen.”, ”Som skulle,