Een snelle en nauwkeurige urinetest voor blaaskanker, ontwikkeld door A*STAR-onderzoekers, heeft het potentieel om de momenteel gebruikte invasieve fysieke sonde te vervangen.

Cystoscopie - een klinische procedure die gebruik maakt van een smalle, buisvormig optisch instrument, een cystoscoop genaamd, om in de blaas te kijken, is momenteel de gouden standaard voor het detecteren van kanker in dit orgaan. Echter, de techniek is niet favoriet bij de meeste patiënten omdat het invasief is, duur en tijdrovend.

Malini Olivo van het A*STAR Singapore Bioimaging Consortium en medewerkers hebben nu een snelle immunoassay ontwikkeld om alfa-1-antitrypsine (A1AT) te detecteren en te kwantificeren. een recent ontdekt urineantigeen en een potentiële biomarker voor blaaskanker. De nieuwe tool kan worden gebruikt als een screeningplatform met hoge doorvoer om patiënten te identificeren die het risico lopen de urologische aandoening te ontwikkelen.

De immunoassay maakt gebruik van twee geavanceerde technologieën, namelijk oppervlakteversterkte Ramanverstrooiing (SERS), een krachtige spectroscopische techniek voor het detecteren van analyten bij lage concentraties, en bimetaalfilm over nanodeeltjes, een vlak substraat voor het versterken van SERS-signalen. Samen helpen deze technologieën om storende signalen van de matrixachtergrond, zoals eiwitten in de urine, te overwinnen. De bimetaalfilm over nanodeeltjes is ook bedekt met osmiumcarbonylclusters waaraan doelwitzoekende antilichamen kunnen worden geconjugeerd voor het testen van A1AT (zie afbeelding).

De onderzoekers testten de immunoassay eerst op een reeks standaardoplossingen die A1AT-antigenen bevatten in verschillende concentraties in het bereik van 10 tot 1. 000 nanogram per milliliter. Ze observeerden een 'vingerafdruk' van A1AT-antigenen - een spectrale verandering in de 1, 850 tot 2, 130 cm ⁻¹ gebied dat toeneemt met de concentratie.

De wetenschappers probeerden vervolgens de immunoassay op urinemonsters van negen patiënten. Ze vonden significant verhoogde niveaus van A1AT bij patiënten met blaaskanker. Er was ook een duidelijk verschil in de A1AT-concentraties van kankerpatiënten en niet-kankerpatiënten, wat suggereert dat de techniek zeer discriminerend is, specifiek en nauwkeurig. belangrijk, er waren slechts kleine hoeveelheden monster nodig:A1AT-concentraties konden worden gekwantificeerd met slechts tien microliter urine.

In vergelijking met conventionele immunoassays, de op SERS gebaseerde bioassay heeft twee praktische voordelen:het monster met een klein volume vereist geen zuivering voorafgaand aan het testen en het apparaat heeft een eenvoudig ontwerp.

Met verdere ontwikkelingen, het apparaat kan het leven van miljoenen potentiële patiënten helpen redden.

"We hebben een slimme SERS-biosensor ontwikkeld voor de snelle screening van blaaskanker, " zegt Olivo. "Ons apparaat is extreem veelzijdig omdat, in theorie, de osmiumcarbonylclusters kunnen worden verwisseld met andere metaalcarbonylsoorten om rekening te houden met verschillende behoeften en doeleinden."