Het wondermateriaal grafeen zou de sleutel kunnen zijn tot het ontsluiten van de volgende generatie geavanceerde, diagnose van longkanker in een vroeg stadium.

Een team van wetenschappers van de Universiteit van Exeter heeft een nieuwe techniek ontwikkeld die een zeer gevoelige grafeenbiosensor zou kunnen creëren met het vermogen om moleculen van de meest voorkomende biomarkers voor longkanker te detecteren.

Het nieuwe ontwerp van de biosensor kan een revolutie teweegbrengen in bestaande elektronische neus (e-nose) apparaten, die specifieke componenten van een specifiek dampmengsel identificeren - bijvoorbeeld de adem van een persoon - en de chemische samenstelling ervan analyseren om de oorzaak te achterhalen.

Het onderzoeksteam is van mening dat het nieuw ontwikkelde apparaat het potentieel heeft om specifieke longkankermarkers in een zo vroeg mogelijk stadium te identificeren, op een handige en herbruikbare manier, waardoor het zowel kosteneffectief als zeer voordelig is voor zorgverleners over de hele wereld.

Het onderzoek is gepubliceerd in het peer-reviewed tijdschrift van de Royal Society of Chemistry nanoschaal .

Ben Hogan, een postdoctorale onderzoeker van de Universiteit van Exeter en co-auteur van het artikel legde uit:"De nieuwe biosensoren die we hebben ontwikkeld, laten zien dat grafeen een aanzienlijk potentieel heeft voor gebruik als elektrode in e-nose-apparaten. Voor de eerste keer, we hebben aangetoond dat grafeen met geschikte patronen kan worden gebruikt als een specifiek, selectieve en gevoelige detector voor biomarkers.

"We zijn van mening dat met de verdere ontwikkeling van onze apparaten, een goedkope, herbruikbare en nauwkeurige ademtest voor vroegtijdige detectie van longkanker kan werkelijkheid worden.

De zoektocht naar levensvatbare nieuwe technieken om longkanker in een vroeg stadium nauwkeurig op te sporen, is een van de grootste uitdagingen in de wereldgezondheidszorg.

Hoewel het een van de meest voorkomende en agressieve vormen van kanker is, jaarlijks ongeveer 1,4 miljoen mensen doden, het ontbreken van klinische symptomen in de vroege stadia betekent dat veel patiënten pas in het laatste stadium worden gediagnosticeerd, waardoor het moeilijk te genezen is.

Vanwege de onstuitbare aard van de abnormale kankercellen, terwijl ze in een of beide longen beginnen, ze zijn vatbaar voor snelle verspreiding naar andere delen van het lichaam.

Er zijn momenteel geen goedkope, eenvoudig, of algemeen beschikbare screeningsmethoden voor vroege diagnose van longkanker. Echter, voor het nieuwe onderzoek het team uit Exeter bekeek of grafeen de basis kon vormen voor een nieuwe, verbeterd biosensorapparaat.

Met behulp van meerlagig grafeen, het team suggereert dat de huidige e-nose-apparaten - die elektronische sensoren combineren met mechanismen voor patroonherkenning, zoals een neuraal netwerk, zou een revolutie teweeg kunnen brengen in ademdiagnostische technieken.

Met behulp van meerlagige grafeenelektroden met patronen, het team was in staat om grotere detectiemogelijkheden te laten zien voor drie van de meest voorkomende biomarkers voor longkanker:ethanol, isopropanol en aceton - in een reeks verschillende concentraties.

Het team gelooft dat dit de eerste stap kan zijn naar het creëren van nieuwe, verbeterde en goedkopere e-nose-apparaten die de vroegst mogelijke diagnose van longkanker zouden kunnen geven.

Meerlaags grafeen als een selectieve detector voor toekomstige biosensing-platforms voor longkanker wordt gepubliceerd in het tijdschrift nanoschaal .