Profesör CheolGi Kim liderliğinde bir DGIST araştırma ekibi, manyetik kalıpları kullanılan örümcek ağı benzeri, (mevcut biyolojik sensörlere göre 20 kat daha hızlı tespit yeteneğine sahip) bir biyosensör platformu geliştirdi. (NPG Asia Materials, “Concentric manipulation and monitoring of protein-loaded superparamagnetic cargo using magnetophoretic spider web”).
Bir biyosensörün algılama kabiliyeti, sensörün çözünürlüğü, moleküllerin hareketi ve reaksiyon hızı tarafından belirlenir. Kore ve diğer ülkelerdeki birçok araştırma grubu, nanomalzemelerin geliştirilmesi yoluyla çözünürlüğü ilerletmektedir; ancak algılama bölgesine doğru biyo-moleküllerin düşük difüzyon taşınması nedeniyle sensörlerin hassasiyetini arttırmak için bir sınırlama getirilmiştir.
Profesör Kim ve Araştırma Ekibi, nakil sadece difüzyona bağlı olduğunda, proteinler ve DNA gibi biyomolekül hareketlerinin yavaşlığının üstesinden gelmek için, bir manyetik alan kullandı. Süperparamanyetik parçacıklarla etiketlenmiş biyomoleküller ve harici bir manyetik alan kullanımı, ultra-duyarlı bir manyetik sensör ile kolayca kontrol edilip, algılanabilen biyomoleküllerin hareketi sağlanmış oldu.
Araştırma Ekibi, biyosensör platformunu kullanarak, algılama alanından belli bir mesafede süperparamanyetik partiküllere birleşmiş biyomolekülleri de izlemeyi başardı. Buna ek olarak, ekip süperparamanyetik parçacıkların, sadece nakliye için biyomoleküler kargo rolünü oynaması değil, aynı zamanda sensörün de biyomoleküllerin yerini belirten etiketler gibi hareket ettiğini tespit etti.
Profesör Kim, “Mevcut biyolojik sensörlere, düşük yoğunluklu biyomoleküllerin tespiti için uzun süre gerek duyuluyor ve yalnızca difüzyona bağımlı oldukları için zayıf algılama verimliliğine neden oluyorlar. Manyetik alan tabanlı biyosensör platform, biyomoleküllerin toplama yeteneğini geliştiriyor ve biyomolekül hareketinin hızını ve duyarlılığını artırıyor. Bu nedenle bu platformu kanser gibi hastalıkların erken teşhisi için de kullanmayı planlıyoruz.”
