2.1. Nanowires digunakan untuk diagnostik Perangkat berbasis nanowires yang menyediakan bentuk umum plat yang kuat untuk mendeteksi langsung ultrasensitive listrik untuk spesies biologi dan kimia [3]. Kawat nano dapat meletakkan seluruh channel mikofluida (Gambar. 1), dan sebagai aliran partikel melalui saluran mikofluida, sensor nanowire mengambil molekul tanda tangan dari separticles dan menyampaikan informasi ke analisa sinyal. Ara. 1. Skema dari planar nanowire sensor biochip dengan terintegrasi pengiriman sampel mikofluida. skema merupakan perangkat berbasis Sinanowire dikonfigurasi sebagai sensor berpotensi ditutupi dengan reseptor dan pengikatan ligan menghasilkan penurunan konduktansi. sistem tersebut dapat mendeteksi keadaan yang gen berubah terkait dengan penyakit dan dapat membantu para peneliti menentukan posisi perubahan genetik. Zheng et al. melaporkan persiapan dari nanowire silikon (SiNW) berbagai biosensor untuk deteksi simultan dari beberapa biomarker kanker pada platform deteksi serbaguna [33]. Waktu yang sebenernya untuk mendeteksi tiga penanda kanker (spesifik prostat antigen, antigen karsinoembrionik, dan mucin-1) menggunakan biosensor SiNW difungsikan dengan tiga antibodi serumpun ditunjukkan [34]. Simultan tinggi analisis sensitivitas adalah beberapa biomarker lanjut yang bisa memfasilitasi deteksi kanker dini[35,36]. Penelitian ini menggambarkan sintesis selaras ZnO nanowire menggunakan proses uap-padat, seperti yang ditunjukkan dalam pemindaian mikroskop elektron (SEM) gambar dibawah. Pertumbuhan aturan selaras nanowire memainkan peran penting di nanobiotechnology dan dapat digunakan untuk biosensing, manipulasi seluler, dan konversi energi mekanik menjadi listrik untuk menyalakan nanodevices. Sebuah perangkat silikon (Si) nanowire medan efek dikembangkan di mana nanowire yang berbeda dan reseptor permukaan dimasukkan ke array [33]. Kapasitas Si-nanowire untuk monitoring waktu penggandaan yang tepat dari penanda protein dalam sampel klinis yang relevan dengan sensitivitas yang tinggi dan selektivitas menawarkan potensi untuk diagnosis dan pengobatan kanker [36]. karbon tunggal nanotube (SWCNTs) pameran khas listrik dan spektroskopi properti, termasuk di dekat-inframerah fotoluminesen dan hamburan kuat resonansi Raman, yang mungkin berguna dalam aplikasi deteksi dan pencitraan biologis. 2.2.Cantilevers digunakan dalam aplikasi diagnostik inovatif nanocantilever memungkinkan kuantitatif ukuran rendahnya tingkat molekul tertentu. kantilever nano array terdiri dari balok fleksibel mikroskopis yang menyerupai deretan papan menyelam dan memberikan deteksi yang cepat dan sensitif. Property fisik dari cantilevers berubah sebagai akibat dari mengikat acara dan dapat dibaca secara real-time. Sebuah nanocantilever ini deflec-tion dan frekuensi resonansi dapat sensitif dipengaruhi oleh pengikatan afinitas reagen permukaan-bergerak ke protein biomarker atau asam nukleat (melalui hibridisasi) [37]. Sebagai contoh, sebuah gambar. Ara. 2. Skema diagram yang menggambarkan contoh aplikasi nanoteknologi untuk pengobatan. (1) Homebasedtests, (2) lab-on-a-chiptechnologies, dan (3) kantilever teknologi. Seorang pasien dengan penyakit inflamasi usus (IBD) di bawah pengobatan akan berpotensi bisa menggunakan smartphone untuk mengirim hasil tes rumahan untuk server pengolahan (4), demikian laporan status tingkat penanda peradangan dokter ke pasien (5) teknik potensial dapat digunakan untuk menyesuaikan dosis terhadap optimasi pengobatan. kantilever antibodi selektif berlapis dapat mengikat satu atau lebih spesifik produk molekul yang disekresikan oleh sel kanker (Gambar. 2). Deteksi ini bisa digabungkan dengan alat komunikasi modern (e.g.smart ponsel) dan memberikan waktu diagnosis disesuaikan dan nyata pada penanda darah penyakit. Sehingga pasien akan memiliki kemampuan yang unik untuk mengakses secara real time tingkat inflamasi mereka sendiri. Dua persamaan dapat digunakan untuk menggambarkan perilaku dari MEMS (MEMS) kantilever. Yang pertama adalah rumus Stoney, yang berkaitan kantilever akhir defleksi @ stres @ diterapkan: @ dan rumus gabisa di copy dimana @ adalah rasio Poisson, E adalah modulus Young, L adalah panjang balok, dan t adalah ketebalan kantilever. metode optik dan capaci-tive sangat sensitif telah dikembangkan untuk mengukur perubahan defleksi statis balok kantilever dalam sensor penggabungan DC. Kantilever konstanta pegas k terkait dengan kantilever dimensi dan konstanta material sesuai dengan persamaan berikut: di mana F adalah gaya dan w adalah lebar kantilever. Semi konstan berhubungan dengan ω0 kantilever resonansi frekuensi dengan osilator harmonik rumus, ω0 =@. Perubahan gaya yang diterapkan untuk kantilever dapat menggeser frekuensi resonansi. Pergeseran frekuensi dapat diukur dengan akurasi indah menggunakan teknik heterodyne. pergeseran tersebut membentuk dasar untuk AC ditambah sensor kantilever. Cantilevers digunakan terutama dalam konteks mikroskop kekuatan atom (AFM). instrumen AFM terdiri dari ancantilever dengan sebuah sharptip (probe), yang dipindai permukaan lebih spesimen . kantilever biasanya silikon atau silikon nitrida dengan radius ujung kelengkungan pada urutan nanometer. Sebagai ujung ibawa dekat dengan permukaan sampel, antara ujung dan sampel menghasilkan defleksi kantilever menurut hukum Hooke. Tergantung pada kondisi, kekuatan selama pengukuran AFM dapat mencakup gaya kontak mekanik, pasukan vander Waals, pasukan kapiler, ikatan kimia kekuatan, gaya elektrostatik, pasukan solvasi, dan pasukan magnetic (Lihat juga mikroskop gaya magnet, MFMs). Selain ini, besaran lain dapat diukur dengan menggunakan jenis khusus probe (lihat juga pemindaian mikroskop termal, pemindaian joule ekspansi mikroskop, dan photothermal microspectroscopy). Biasanya, defleksi kantilever diukur menggunakan laser spot tercermin dari permukaan atas kantilever ke array dioda. metode deteksi lainnya termasuk optik interferometry dan penginderaan kapasitif, dan cantilevers AFM piezoresistif juga telah dikembangkan. teknik AFM memberikan informasi tentang ada atau tidak adanya sebuah senyawa, serta konsentrasi. Teknologi istirahat melalui cantilevers nano dibuat oleh kapasitas luar biasa mereka untuk multiplexing [38]. Jadi satu studi, Majumdar digunakan microcantilevers untuk mendeteksi polimorfisme nukleotida tunggal (SNP) di a10-mer DNA target oligonukleotida tanpa perlu neon ekstrinsik atau radio label aktif [39] aplikasi .Ini sedang dieksplorasi untuk aplikasi yang melibatkan molekul terkait kanker yang mungkin ada di konsentrasi sangat rendah. oleh karena itu, Cantilevers, berpotensi alat yang berguna untuk deteksi dini kanker. 2.3. titik-titik kuantum dalam aplikasi diagnostik titik-titik kuantum (qds) adalah nanocrystals semikonduktor yang mudah disintesis dan memberikan sifat karakteristik menengah antara sifat-sifat semikonduktor massal dan molekul diskrit. Diameter dari qds berkisar dari 2 to10nm [40]. Mereka menampilkan tingkat energi terkuantisasi dan tergantung ukuran sifat neon [41] (Gambar. 3). Sifat neon dari Qds cocok untuk penargetan kanker dan pencitraan aplikasi. nanopartikel semikonduktor dapat menumpuk di sebuah situs target karena permeabilitas mereka ditingkatkan dan retentionat situs tumor. akumulasi target qds telah eksperimental ditunjukkan in vivo pada model xenograft melibatkan sel kanker prostat manusia pada tikus telanjang [42]. Onkogen dapat dideteksi hati-hati rancang dgn menggunakan serangkaian dari qds. Qds dengan spektrum emisi yang berbeda dapat dihiasi berbeda dari tags DNA tertentu seperti bahwa spektrum emisi adalah asso-diasosiasikan dengan spesifik dan mengerahkan tag DNA unik. DNA qds tag-berlabel kemudian diinkubasi dengan sampel DNA yang tidak diketahui, dan tag DNA berhibridisasi ke bagian-bagian dari urutan DNA sampel terkait dengan penyakit (theoncogene). Photoillumination dari qds-tag, hasil DNA dalam emisi kode bar yang unik, dengan demikian mengidentifikasi urutan [39]. Teknologi ini digunakan untuk mengembangkan metode untuk mendeteksi beberapa penanda molekuler simultan ( "multiplexing") dalam specimen. jaringan tunggal yang dihasilkan gambar jaringan usus diuji sebagai penanda prognostik dari risiko mengembangkan kanker usus besar. Spektrum penuh qds memungkinkan penciptaan label unik yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi beberapa daerah DNA secara bersamaan. Fleksibilitas dari metode berbasis qds-penting untuk deteksi kanker, yang cenderung hasil dari akumulasi banyak perubahan DNA independen dalam sel. Qds mungkin menguntungkan karena pemberian formulasi qds adalah non-invasif dan menghilangkan kebutuhan untuk biopsi. toksisitas qds, bagaimanapun, tetap menjadi perhatian utama untuk aplikasi klinis [43-49]. Ara. 3. Ilustrasi utama fitur optik titik-titik kuantum koloid: warna mereka. titik-titik kuantum dari bahan yang sama, tetapi dengan ukuran yang berbeda, dapat memancarkan warna cahaya yang berbeda. Alasan fisik adalah efek kurungan kuantum. 5. Kesimpulan Struktur nano dan perangkat berbasis nanoteknologi berada di bawah pengembangan aktif terhadap desain diagnostic dan terapi alat peutic dan perangkat . Nanoparticles memiliki ukuran pesanan 1-100 nm dan dapat difungsikan untuk menampilkan ikatan tepat tertentu pada tingkat seluler, atom, dan molekul inovasi . laju dan perbaikan telah memimpin lapangan melalui perubahan terus-menerus. Penggunaan nanoteknologi dalam penelitian biomedis dan praktek klinis telah mendefinisikan bidang nano, yang memiliki potensi dampak besar pada kesehatan manusia. Nanomateri-als semakin digunakan dalam diagnostik, pencitraan, dan obat yang ditargetkan aplikasi pengiriman. Nanoteknologi berjanji untuk memfasilitasi pengembangan obat-obatan pribadi, di mana terapi pasien disesuaikan dengan individu ulasan profile. genetik dan penyakit pasien memberikan gambaran tentang aplikasi nanoteknologi dalam diagnostik molekuler dan pengiriman obat. Kopling strategi nanoteknologi dan telekomunikasi akan meningkatkan ketepatan diagnosa dan terapi (Gambar. 2) dan berjanji untuk mempengaruhi perawatan dan manajemen penyakit seperti penyakit usus dan kanker. pada waktu dekat, pendekatan medis dan diagnostik pasti akan berubah secara dramatis. sensor nano dan perangkat dapat memberikan pelayanan pribadi dan hemat biaya terus menerus, medis memantau sensor kesehatan. Nanoscale pasien dan perangkat juga dapat mendukung prediksi ditingkatkan dalam tahap awal penyakit seperti kanker atau sensor inflammations. nanti sistem akan dapat menggunakan beberapa fenomena fisik merasakan banyak analit (Biomarker) secara bersamaan. perspektif masa depan lebih lanjut termasuk teknologi miniaturisasi yang akan memungkinkan asosiasi perangkat nano (NP, liposom, quantumdots, dll) dengan perangkat nano (nanowire, biochips, dll.); ini akan memenuhi pengukuran baru seperti transduser optik untuk cahaya; elektro / transducer kimiauntuk sifat listrik; transduser magnetik untuk perubahan lokalMedan magnet; dan transduser mekanik, untuk mendeteksi perubahan gerak.
