Naukowcy stworzyli nowy biosensor, który może posłużyć do wykrywania pojedynczych enzymów wytwarzanych przez krążące po ciele komórki nowotworowe. Odkrycie jest bardzo ważne, bowiem może ono pozwolić lekarzom na wcześniejsze wykrywanie zmian nowotworowych, monitorowanie postępów w leczeniu oraz na sprawdzanie, jakie leki zmiany nowotworowe są podatne.
Badanie opublikowane w Nature Materials ukazuje sposób pracy urządzenia. Biosensor działa jak sito, izoluje ono białko ważące mniej niż 800 kwadrylionów (10^15) nanograma z mocno rozcieńczonego roztworu. Profesor fizyki na Case Western Reserve, Giuseppe „Pino” Strangi, mówi, że rokowania dla osób mających nowotwór zależą od stopnia jego rozwoju w momencie zdiagnozowania. W szczególności dotyczy to szybko rozwijających się nowotworów, takich jak rak jelita grubego czy trzustki. We wczesnym stadium, wiele rodzajów komórek nowotworowych wytwarza białka o bardzo małej wadze, poniżej 500 Daltonów. Aktualnie są one w zbyt małym stężeniu oraz są zbyt lekkie aby móc je wykryć dostępnymi metodami. Dzięki tej metodzie naukowcy wykryli białka o wadze 244 Daltonów, które powinny być w stanie pomóc lekarzom w diagnozie.
Badacze zetknęli się z dwoma podstawowymi problemami podczas pracy. Pierwszy to fakt, że nie da się zobaczyć za pomocą zwykłych mikroskopów cząsteczek mniejszych niż długość fali. Drugi polega na tym, że w bardzo rozcieńczonych roztworach cząsteczki rozłożone są losowo, więc istnieje duża szansa że w próbce, na czujniku, nie będzie wcale białek co nie będzie jednoznaczne że ich nie ma w roztworze. Naukowcy pokonali przeszkody dzięki nanomateriałom współpracującym z mikro kanałami zbudowanymi z metamateriałów. Taka metoda jest bardzo czuła- każda molekuła lądująca na powierzchni czujnika powoduje dużą lokalną zmianę powodującą mierzalne przesunięcie w świetle. To zamiana jest różna w zależności od wielkości białka, co pozwala na rozpoznawanie specyficznych cząsteczek.
Aktualnie prowadzone są prace mające na celu wprowadzenie tej metody diagnostyki do praktyki klinicznej.
[źródło i grafika: medicalnewstoday.com]
