คุณสมบัติของสสารเมื่อขนาดเล็กไปจนถึงระดับนาโนเมตรอาจแตกต่างจากคุณสมบัติของสสารชนิดเดียวกันเมื่อมีขนาดใหญ่ๆ เช่นทองคำที่เราเห็นเหลืองอร่ามเป็นสีของทองคำนี้ เมื่อทำให้ขนาดเล็กลงๆไปเรื่อยจะมีเฉดสีเปลี่ยนแปลงไป และมีคุณสมบัติเปลี่ยนด้วยเช่นจากไม่มีความว่องไวทางปฏิกิริยาเคมี ก็มีความว่องไวขึ้น
อาศัยคุณสมบัติของการเปลี่ยนแปลงสีของอนุภาคทองคำที่เล็กมาก และความจำเพาะของการคะทาไลช์ของเอนไซม์กับสับสเตรท ช่วยให้ตรวจหาปริมาณเอนไซม์"nACT-PSA"จากมะเร็งต่อมลูกหมาก และเอนไซม์ HIV protease ของไวรัสเอดส์ ได้ในปริมาณน้อยมากๆ (10-12 กรัมคือระดับ เซ็บโตกรัม---zeptogram) หรือเพียงโมเลกุลเดียวของเอนไซม์ก็หาได้ เนื่องจากหลังจากคะทาไลซิสเอนไซม์ไม่ถูกทำลายไปก็เกิดการย่อยต่อไปได้เรื่อยๆ เป็นการขยายสัญญาณการตรวจไปด้วย (ดังนั้นวิธีจึงตรวจพบมะเร็งได้แต่เนิ่นๆ)
เทคนิค คือการนำอนุภาคทองคำที่เล็กมาขนาดนาโนมาเคลือบด้วยสายโปรตีนเปปไทด์ให้เชื่อมต่อ อนุภาคทองคำที่จับให้อยู่ในระยะห่างระดับหนึ่งจะให้สีฟ้า เมื่อเอนไซม์ตัดย่อยเปปไทด์ออก อนุภาคทองคำจะเปลี่ยนเป็นสีแดง
อีกวิธีอาศัยหลักว่า ผิวโลหะที่ใกล้ชิดกันจะขยายสัญญาณสเปคโตรสโคปี เรียกเทคนิคว่า SERS (surface-enhanced Raman scattering) คือตำแหน่งที่อนุภาคทองคำขนาด 40 นาโนเมตรสัมผัสกันจะเกิดสัญญาณนี้เข้ม เมื่อมีเอนไซม์มาตัดมันให้แยกห่างกันไป สัญญาณนี้จะลดลง โดยการตรวจหาด้วย SERS ก็สามารถบอกปริมาณของเอนไซม์ได้
พันคำไม่ได้อ่านจากบทความวิจัยโดยตรงเพราะเพียงต้องการรู้เรื่องคร่าวๆ แต่สำหรับท่านที่สนใจในรายละเอียดและต้องการต้นฉบับการวิจัย (original research article) ให้ไปที่ลิงค์ในบทความข่าวต่อไปนี้
Katharine Sanderson Nanoparticle kit could diagnose disease early:
Published online 23 March 2010 | Nature | doi:10.1038/news.2010.143
http://www.nature.com/news/2010/100323/full/news.2010.143.html
เหมือนว่า 10 ยกกำลังลบ 12 มันไม่ปรากฏตามที่ต้องการ ในหน้าแก้ไขบันทึกมันปรากฏ!!
สวัสดีคุณครูแป๋ม
ขอบคุณที่แวะมาทักทาย
ฝรั่งเขาชอบคิดหาวิธีสร้างเทคโนโลยีใหม่ๆเสมอ ซึ่งไอเดียข้างบนไม่ซับซ้อนมากนะครับ
อยากให้คนที่คิดเก่งมีโอกาสในสังคมมากขึ้น
(แต่ไม่เอาพวกที่คิดเก่งและคิดโกงนะ---พวกนี้เจ้าเล่ห์)