该研究有助于开发用于疾病非侵入性诊断的生物传感器

在临床试验中使用的生物传感器的功效主要取决于固定生物识别分子的设备的表面。这种表面可以调节，有时可以用自组装的分子单层作为基质进行控制。单层是由有机分子组成的薄膜，在适当的条件下，通过硫原子和金属之间的化学键，有机分子自发地聚集在金属表面。

巴西São保罗大学São卡洛斯物理研究所(IFSC-USP)进行的一项研究比较了两种自组装单分子膜的性能，一种由巯基乙酸(MAA)在水和乙醇中组成，另一种由11-巯基十一酸(11-MUA)在乙醇中组成。各自的薄膜根据其产生用于检测基因PCA3的传感器的能力进行了评估，这是特定于前列腺癌细胞．

该研究的主要作者Paulo Augusto Raymundo Pereira说:“我们证明，即使在组织不太有序的单层膜中，也可以有效固定简单的DNA条来检测PCA3基因，只要终端基团被电离。”一篇报道这一发现的文章发表在物理化学杂志C．

这项研究得到了São保罗研究基金会- fapesp的支持，通过授予Raymundo-Pereira的博士后奖学金，以及授予其他参与者的奖学金和定期研究补助金。另一个资金来源是专题项目“朝着技术的融合:从传感和生物传感到信息可视化和机器学习数据分析在临床诊断，由Raymundo-Pereira的研究顾问Osvaldo Novais de Oliveira Junior领导。”该研究表明，用MAA薄膜和11-MUA薄膜制成的生物传感器在性能上的差异不仅仅是由于单层结构。羧酸基电离很重要。因此，有必要了解具有这些特征的薄膜形成的正确条件，”Raymundo-Pereira说。

由于MAA已被证明有希望用于生物传感器基质，本研究中研究的不同制备条件的比较可以有助于高质量薄膜的生产。Raymundo-Pereira说:“这些知识可以帮助构建用单层制备的其他类型的基质。”“现在任何研究人员都可以使用它。作为副作用，我们自己的团队创造了另一种生物传感器来检测新型冠状病毒。”

他强调了构建非侵入性生物传感器的重要性，特别是考虑到大流行期间由于保持社会距离而越来越多地使用远程医疗。他说:“在前列腺癌的诊断和监测中，这是我们的概念证明，标准程序是量化前列腺特异性抗原(PSA)的水平。”“这需要从患者身上采集血液样本，这是一个侵入性的过程。

此外，结果并不总是决定性的，例如，很大一部分假阳性是由前列腺炎症相关的高水平PSA引起的。在这种情况下，医学建议是活检，这是更具侵入性的。PCA3基因表达的抗原可以通过生物传感器的使用者在尿液中检测到，这种传感器可以在药店出售。”

Oliveira Junior说:“这项研究的两项贡献都涉及更准确地诊断前列腺癌，以及取代PCR(聚合酶链反应)等检测方法的可能性，这种方法不仅对诊断癌症，而且对诊断包括COVID-19在内的其他疾病都至关重要。”