Het zoeken naar kankerbiomarkers in bloed is een veelbelovende methode om uitgezaaide kanker op te sporen. Het is minder veeleisend dan beeldvormende technieken zoals MRI (magnetic resonance imaging). De grootste uitdaging die moet worden overwonnen, zijn de extreem lage concentraties van deze markers, waardoor het moeilijk is om ze op te sporen. Onderzoekers van de Universiteit Twente en Wageningen Universiteit ontwikkelden een nanosensor die biomarkers voor kanker nauwkeurig detecteert in een extreem breed bereik van concentraties, van 10 deeltjes per microliter tot 1 miljoen deeltjes per microliter. Hun ontwikkeling stond op de omslag van Nano-letters , een tijdschrift van de American Chemical Society.

Van tumor afgeleide extracellulaire blaasjes (tdEV's) trekken veel aandacht vanwege hun potentieel als kankerbiomarkers. Hoewel tdEV's significant meer voorkomen in het bloed dan andere kankerbiomarkers, hun concentratie in vergelijking met andere bloedbestanddelen blijft relatief laag. De aanwezigheid van deeltjes in bloed met een vergelijkbare grootte als die van tdEV's vraagt ​​niet alleen om een ​​gevoelige maar ook om een ​​selectieve sensor.

Twee kammen op nanoschaal

Op nanoschaal is de sensor ziet eruit als twee in elkaar geweven kammen, dat laat gaten tussen de tanden - de elektroden - van ongeveer 120 nanometer. Deze kleine spleetgrootte zorgt voor versterking van het signaal. De sensor heeft twee selectieniveaus en twee versterkingsniveaus. Dit geeft het de selectiviteit en gevoeligheid om deeltjes bij lage concentratie nauwkeurig te detecteren. "Het meest unieke aan deze sensor is dat de gevoeligheid meer dan zes ordes van grootte beslaat. In tegenstelling tot andere sensoren, het dekt het grootste deel van het klinisch relevante bereik voor tdEV-detectie in bloed, " zegt Dilu Mathew, een van de onderzoekers van de NanoElectronics-groep van de Universiteit Twente.

Mathew, winnaar van de Metrohm Young Chemist Award 2018, werkt momenteel aan een nieuwe sensor. Hij zegt:"Het doel is om een ​​sensor te maken die een enkele tdEV in een kleine hoeveelheid bloed kan detecteren." Zijn collega Pepijn Beekman vult aan:"In het lab hebben we al laten zien dat we individuele nanodeeltjes kunnen detecteren."