Dalam upaya untuk meningkatkan sensitivitas deteksi kanker biomarker dan untuk mengurangi kebutuhan untuk sampel besar dari yang untuk mendeteksi molekul-molekul, sebuah tim riset multi-institusional telah menunjukkan bahwa "hutan" berdinding tunggal karbon nanotube dapat digunakan untuk mendeteksi menurunkan kadar antigen prostat spesifik (PSA) daripada yang mungkin menggunakan uji komersial saat ini.
Selain itu, sistem baru ini memerlukan sampel antara 5 dan 15 kali lebih sedikit daripada sistem komersial.
James Rusling, Ph.D., di University of Connecticut, memimpin tim riset yang mengembangkan sistem uji baru. Para peneliti melaporkan temuan mereka dalam Journal of American Chemical Society.
Para peneliti mulai dengan mengembangkan metode di mana berdinding tunggal karbon nanotube merakit diri ke hutan berdiri di bundel tegak di permukaan konduktif. Kelompok kimia reaktif pada ujung nanotube menyediakan tempat untuk yang peneliti dapat melampirkan enzim atau antibodi mampu bereaksi dengan atau mengikat biomolekul yang spesifik. Sebagai demonstrasi di koran saat ini, para peneliti menggunakan antibodi yang mengikat PSA. Para peneliti juga membuat deteksi reagen kedua dengan konjugasi antibodi lain PSA-mengikat dengan nanotube karbon individu dan kemudian melampirkan beberapa molekul enzim yang dikenal sebagai horseradish peroxidase ke nanotube karbon.
Sistem yang dihasilkan bekerja sebagai berikut. Sebuah sampel serum atau cairan diekstraksi dari sampel jaringan ditambahkan ke hutan antibodi berlabel nanotube. Setiap PSA dalam sampel berikatan dengan antibodi ini. Setelah mencuci hutan nanotube, antibodi kedua, terkait dengan nanotube peroksidase-dilapisi, ditambahkan dan dibiarkan mengikat molekul PSA sekarang ditangkap pada hutan nanotube. Setelah putaran kedua mencuci, para peneliti kemudian menerapkan tegangan ke perangkat dan menambahkan hidrogen peroksida. Sebagai enzim peroksidase mengkonversi hidrogen peroksida untuk air, perangkat menghasilkan sinyal listrik sebanding dengan jumlah kali reaksi ini terjadi, yang itu sendiri adalah refleksi langsung dari berapa banyak PSA terikat ke hutan nanotube.