Er wordt een nieuwe testmethode ontwikkeld om kanker snel op te sporen nadat de tumor is gevormd. Het zal karakteristieke stoffen in het bloed identificeren die gepaard gaan met een bepaald type tumor. De eerste stappen in de ontwikkeling zijn al gezet.

Hoe eerder de dokter de tumor vindt, hoe groter de kans op herstel van de patiënt. Een nieuwe testmethode is bedoeld om de ziekte in de beginfase op te sporen. De technologie is gebaseerd op een microfluïdische chip met kleine kanaaltjes waarin een bloedmonster van de patiënt circuleert. De chip spoort markereiwitten op die wijzen op kanker. De gemeten concentratie van de tumormarker in het bloed helpt artsen om de ziekte in een vroeg stadium te diagnosticeren. Soortgelijke testsystemen bestaan ​​al, maar hun metingen zijn niet erg nauwkeurig en ze kunnen alleen moleculen detecteren die in grote hoeveelheden in het bloed aanwezig zijn. Bovendien, de tests moeten worden uitgevoerd in een laboratorium, wat tijdrovend en kostbaar is.

Een project dat wordt gefinancierd door het Duitse ministerie van Onderwijs en Onderzoek en wordt gecoördineerd door het Fraunhofer FIT, heeft tot doel de zaken te verbeteren. Biogefunctionaliseerde nanodeeltjes, ontwikkeld door onderzoekswetenschappers van het Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC in Würzburg, vormen het belangrijkste element in de nieuwe sensor.

"We hebben de detectielimiet met een factor honderd verbeterd ten opzichte van de huidige stand van de techniek, " legt Dr. Jörn Probst uit, Hoofd van de Business Unit Life Science bij het ISC. "Terwijl er voorheen honderd moleculen nodig waren in een bepaalde hoeveelheid bloed om tumormarkers op te sporen, we hebben er nu nog maar één nodig. Hierdoor kunnen ziekten veel eerder worden gediagnosticeerd dan met de huidige methoden."

Maar hoe registreert de in de chip geïntegreerde biosensor de weinige biomoleculen die in het bloed rondzwemmen die wijzen op een bepaalde ziekte? "We hebben met antilichaam bezette nanodeeltjes op de sensorelektrode geplaatst die de relevante eiwitten eruit vissen. we pompen het bloed herhaaldelijk over het elektrodeoppervlak. Net als bij een rivier, de stroming is het snelst in het midden van het kanaal en het water stroomt langzamer bij de oever. We hebben daarom een ​​soort hengel gemaakt van nanodeeltjes die de antistoffen registreert in het midden van de bloedstroom waar de meeste eiwitten per tijdseenheid voorbij zwemmen." Als een antilichaam het bijpassende eiwit vangt, een tumormarker, de elektrische ladingsverdeling verschuift en dit wordt opgevangen door de elektrode.

De onderzoeksgroepen ontwikkelen nu een eerste demonstrator die vier onafhankelijke single-molecule-gevoelige biosensoren combineert. De experts werken ook aan de gelijktijdige detectie van meerdere tumormarkers, wat de duidelijkheid van tests zal vergroten. Over een paar jaar is het systeem klaar om op de markt te komen.