Een fluorescerende sonde ontwikkeld door de Michigan Tech-chemicus Haiying Liu verlicht het enzym beta-galactosidase in een celcultuur, die kankerchirurgen kunnen helpen.

Wat als je kankercellen zou kunnen beplakken met gloeiende "Here We Are"-borden, zodat chirurgen er zeker van konden zijn dat ze elk laatste spikkeltje van een tumor hadden verwijderd? Dat is wat Haiying Liu voor ogen heeft met zijn nieuwe fluorescerende sonde.

"Artsen moeten kankerweefsel lokaliseren, maar dat kan moeilijk zijn " zei Liu, een chemieprofessor aan de Michigan Technological University. Reageerbuiskankerantilichamen in combinatie met speciale enzymen zijn gebruikt om maligniteiten tijdens operaties te markeren, omdat ze binden aan tumorcellen, maar ze hebben een nadeel.

"Ze zijn kleurloos, "zei hij. "Je kunt iets labelen, maar als je het niet kunt zien, dat is een probleem."

Nu heeft Liu een sonde ontwikkeld die zich aan die met enzymen gecoate antilichamen kan hechten en ze onder fluorescerend licht kan laten gloeien. Het journaal Analytische Chimica Acta heeft het onderzoek onlangs gepubliceerd.

De fluorescerende sonde heeft enkele aantrekkelijke medische eigenschappen:

• Het fluoresceert in nabij-infrarood, die diepe weefsels kunnen doordringen, een eigenschap waarmee chirurgen maligniteiten kunnen detecteren die in gezond weefsel zijn begraven.
• Het zou resulteren in minder "achtergrondgeluid" voor chirurgen, omdat andere fluorescerende weefsels meestal groen of blauw oplichten.
• Het is vrijwel niet-toxisch bij lage concentraties.
• Het reageert snel op het enzym bij ultra-lage concentraties.
• De fluorescentie is stabiel en langdurig, zodat het kan schijnen door urenlange kankeroperaties.

De sonde bindt zich aan een enzym dat een lange staat van dienst heeft in de medische wetenschap. Bèta-galactosidase is op grote schaal gebruikt om een ​​verscheidenheid aan antilichamen te labelen die in meerdere medische toepassingen zijn gebruikt, inclusief kankerchirurgie. "Als we bèta-galactosidase tijdens de operatie helder zouden kunnen laten gloeien, het zou een belangrijke rol kunnen spelen bij het verbeteren van de resultaten, ' zei Liu.

In de nieuwe krant Liu's team liet zien hoe de sonde zich bindt aan bèta-galactocidase in een oplossing van levende cellen. In de toekomst, ze willen graag samenwerken met medische onderzoekers om hun systeem te verfijnen, het opnemen van enzym-gelabelde kankerantilichamen en het ontwikkelen ervan als een gids voor chirurgen.

"Artsen willen alle kanker verwijderen, maar ze willen ook niet te veel snijden, "Zei Liu. "We willen hun werk een beetje makkelijker maken."

Het artikel is mede-auteur van Liu, PhD-afgestudeerde Jingtuo Zhang, MS-afgestudeerde Cong Li, PhD afgestudeerde Colina Dutta, afgestudeerde student Mingxi Fang, postdoctoraal medewerker Shuwei Zhang, universitair hoofddocent chemie Ashutosh Tiwari en universitair docent biologie Thomas Werner, heel Michigan Tech; en Fen-Tair Luo, een research fellow aan het Institute of Chemistry, Academia Sinica, in Taiwan.