Een van de meest veelbelovende kenmerken van nanodeeltjes als diagnostische middelen is het vermogen om zich aan het oppervlak van nanodeeltjes te hechten van een grote verscheidenheid aan targetingmoleculen die het onderscheid tussen kwaadaardige en gezonde cellen kunnen vergroten, waardoor het gemakkelijker wordt om kleine aantallen zieke cellen op te sporen in een zee van gezonde cellen. Echter, de ontwikkeling van dergelijke gerichte nanodeeltjes is belemmerd door de noodzaak om de chemische methoden te optimaliseren die worden gebruikt om het targetingmolecuul aan het nanodeeltje te koppelen voor elke unieke combinatie van de twee.

Nutsvoorzieningen, een team van onderzoekers van het Massachusetts General Hospital en de Harvard Medical School heeft een chemische methode ontwikkeld die kan worden gebruikt om vrijwel elk antilichaam aan een nanodeeltje te hechten zonder de reactieomstandigheden te optimaliseren. Dit team, onder leiding van Ralph Weissleder, die een co-hoofdonderzoeker is van het MIT-Harvard Center of Cancer Nanotechnology Excellence, publiceerden hun bevindingen in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie .

Met behulp van een nanodeeltje dat zowel magnetisch als fluorescerend is en drie verschillende monoklonale antilichamen waarvan bekend is dat ze zich richten op tumor-geassocieerde oppervlaktemoleculen, Dr. Weissleder en zijn medewerkers pasten wat zij "bioorthogonale chemie" noemen toe om nanodeeltjes te creëren die sterk binden aan de beoogde tumortypes. Ze toonden aan dat binding plaatsvond met de juiste cellen met behulp van een nieuw geminiaturiseerd magnetische-resonantiedetectorsysteem ontwikkeld door het Weissleder-team voor gebruik in point-of-care-toepassingen.

De onderzoekers vergeleken vervolgens het bindingsvermogen van hun beoogde nanodeeltjes met die bereid met behulp van een van de nu standaardbenaderingen voor het koppelen van antilichamen aan nanodeeltjes. Het nieuwe proces creëerde nanodeeltjes die aan hun doelcellen plakten met 10 tot 15 keer de aviditeit van die nanodeeltjes die met standaardmethoden waren bereid. Naast het verbeteren van de gevoeligheid van tumorceldetectie met behulp van gerichte nanodeeltjes, deze nieuwe chemie zou ook strategieën kunnen verbeteren voor het ontwikkelen van gerichte toepassingen voor medicijnafgifte.

Dit werk, die gedeeltelijk werd ondersteund door het National Cancer Institute, wordt gedetailleerd beschreven in een document met de titel, "Bioorthogonale chemie versterkt de binding van nanodeeltjes en verbetert de gevoeligheid van celdetectie." Een samenvatting van dit artikel is beschikbaar op de website van het tijdschrift.