Tumormarkers zijn biologische stoffen, meestal eiwitten, die een vroege indicatie geven van kankerachtige of goedaardige tumoren in het lichaam.

De markers hebben een verhaal over wat er achter de schermen gebeurt, maar ze hebben hulp nodig om het te vertalen - hulp die komt van biosensoren, die biologische elementen omzetten in signalen die kunnen worden gedetecteerd en geanalyseerd.

Moderne nanofabricagemethoden hebben bijgedragen aan de recente vooruitgang in biosensortechnologie, maar er blijven uitdagingen bestaan ​​bij het ontwikkelen van platforms voor de assemblage van biosensoren die voldoen aan belangrijke voorbereidings- en prestatiecriteria.

Nutsvoorzieningen, een team van onderzoekers van de Universiteit van Delaware heeft een nieuwe aanpak ontwikkeld die aan ten minste drie van deze criteria voldoet:systeemmodulariteit, goede signaalversterking, en gemakkelijke reiniging.

Hun werk wordt gerapporteerd in een krant, "Post-translationele modificatie van bionanodeeltjes als een modulair platform voor biosensorassemblage, " in het nummer van 3 augustus van ACS Nano .

Hoofdauteur Qing Sun, een promovendus in chemische en biomoleculaire engineering aan de UD, legt uit dat hun aanpak bestaat uit het verfraaien van eiwitnanodeeltjes met een breed scala aan detectie- en detectiefunctionaliteiten met behulp van een gereedschapskist die analoog is aan een Lego-kit.

"De sensorcomponenten kunnen op verschillende manieren worden geassembleerd, waarmee we de zoektocht naar specifieke markers kunnen afstemmen, " ze zegt.

"Omdat het systeem modulair is, we kunnen elk antilichaam plaatsen, fluorescentie kleurstof, of enzym op de deeltjes voor kankerdetectie, " voegt ze eraan toe. "En elke keer dat het doelwit verandert, we kunnen de manier waarop onze sensoren worden geassembleerd veranderen."

De onderzoekers rapporteren ook goede signaalversterking, wat betekent dat ze nauwkeurige informatie kunnen krijgen over de hoeveelheid van een aanwezige marker. Dit is vooral belangrijk tijdens de behandeling, zodat clinici kunnen zien of een bepaalde antikankertherapie al dan niet werkt.

Eindelijk, zuivering van bio-nanodeeltjes voor detectietoepassingen is van oudsher tijdrovend en vervelend, maar het UD-team was in staat om hun deeltjes binnen slechts een uur te zuiveren onder relatief milde omstandigheden.

"Ons platform overwint de nadelen van veel huidige technologieën, en we geloven dat het veelbelovend is voor vroege opsporing van kanker en voor monitoring van patiënten tijdens de behandeling van kanker, "Sun zegt. "Dit systeem is ook erg flexibel, zodat we de modulariteit kunnen uitbreiden, en we kunnen overwegen het te gebruiken voor andere toepassingen, zoals het toedienen van medicijnen."