Phi29 motor nanopore for single molecule sensing

用于单分子传感的 Phi29 马达纳米孔

基本信息

  • 批准号:
    9106837
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 35.88万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2011
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2011-04-01 至 2020-02-29
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

 DESCRIPTION (provided by applicant): Breast cancer is generally asymptomatic at early stages of the disease. Current state of the art screening tools such as mammography and breast examination miss early breast cancers due to the absence of mass lesions, are ineffective in detecting cancer in young women, and require invasive biopsy. New methods are needed to complement current methods for the detection and prognosis of precancerous and cancerous breast lesions while they are small and more easily treated. The analysis of the secreted glycoantigens, protein antigens and non-coding microRNAs (miRNA) in nipple aspirate fluid represents a very promising approach able to detect cancer-related biomarkers directly in body fluids mirroring the breast tissue-specific tumor microenvironment. Our long term goal is to develop a simple, sensitive and robust detection platform for diagnosing diseases at an asymptomatic early stage. Our diagnostic platform is based on the elegant and elaborate protein channel of a biological motor. We have inserted the motor channel into a lipid bilayer and the resulting system exhibits robust properties and generates extremely sensitive, stable and reproducible conductance signatures when analytes interact with the channel. We further demonstrated its utility as a highly sensitive device for detection of cancer-associated proteins i presence of many contaminants at single molecule level. The short-term goal of this proposal is to develop this motor channel as a nanopore for high-throughput single molecule detection of glyco-antigen, protein antigen and miRNA biomarkers extracted from breast cancer patient nipple aspirate fluid. The platform consists of: a membrane-embedded motor channel serving as a highly sensitive nanopore; programmable probes for capturing breast cancer associated antigens; and ultra-sensitive electrophysiological setup for multiplexed high-throughput single molecule detection. Incorporating our device into routine practice will enable physicians to monitor cellular changes within breast ducts earlier, before they develop into larger, potentially cancerous lesions.
 描述(由申请人提供):乳腺癌在疾病的早期阶段通常是无症状的,目前最先进的筛查工具(例如乳房X线照相术和乳房检查)由于没有肿块病变而错过了早期乳腺癌,因此无法有效地检测癌症。年轻女性,需要侵入性活检来补充现有的癌前和癌性乳腺病变的检测和预后方法,同时这些病变较小且更容易治疗。乳头抽吸液中的糖抗原、蛋白质抗原和非编码 microRNA (miRNA) 代表了一种非常有前途的方法,能够直接检测体液中的癌症相关生物标志物,从而反映乳腺组织特异性肿瘤微环境。灵敏而强大的检测平台,用于在无症状的早期诊断疾病。我们的诊断平台基于生物马达的优雅而精致的蛋白质通道,我们已将马达通道插入脂质双层中。当分析物与通道相互作用时,所得系统表现出强大的特性,并产生极其灵敏、稳定和可重复的电导特征,我们进一步证明了其作为一种高灵敏度装置,可在单分子水平上检测许多污染物的存在。该提案的长期目标是将这种运动通道开发为纳米孔,用于高通量单分子检测从乳腺癌患者乳头抽吸液中提取的糖抗原、蛋白质抗原和 miRNA 生物标志物。 :用作高灵敏度纳米孔的膜嵌入运动通道;用于捕获乳腺癌相关抗原的可编程探针;以及用于多重高通量单分子检测的超灵敏电生理学装置,将我们的设备纳入日常实践中将使医生能够进行监测。在乳腺导管内细胞发生变化之前,它们会发展成更大的、潜在的癌性病变。

项目成果

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专著数量(0)
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