science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Point-of-care-test ontwikkeld voor tumormarker in menselijk speeksel op basis van lanthanide-nanoprobes

Schematische weergave van CEA-detectie in speeksel. Eu2O3 NC's en wegwerpspuitfilter uitgerust met nitrocellulosemembraan worden gebruikt als nanosondes en bioassayplatform, respectievelijk. De hele test kan binnen 10 minuten worden uitgevoerd, inclusief incubatie, etikettering, en wasprocedures, waarmee zowel kwantitatief in de tijd opgelost (TR) als kwalitatief visuele detectie van CEA mogelijk is. Geavanceerde wetenschap (2021). DOI:10.1002/advs.20202657

speekseltest, in opkomst als een niet-invasief alternatief voor bloedtesten in klinische analyse, veelbelovend voor kankerdiagnostiek in een vroeg stadium met voordelen van lage kosten, gemakkelijke verzameling en gemakkelijke verwerking. Daarom, point-of-care (POC) detectie van tumormarkers in het speeksel is dringend gewenst.

Echter, de speekseltest is ernstig gehinderd door de beperking van onvoldoende gevoeligheid in de huidige commerciële testkits vanwege het veel lagere niveau van tumormarkers in speeksel dan in humaan serum.

In een studie gepubliceerd in Geavanceerde wetenschap , een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Chen Xueyuan van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) van de Chinese Academie van Wetenschappen ontwikkelde een unieke lab-in-syringe-strategie voor snelle en ultragevoelige detectie van tumormarkers in speeksel op basis van lanthanide nanosondes.

De onderzoekers gebruikten Eu 2 O 3 nanokristallen als biosondes, die gemakkelijk kan worden opgelost in een zure versterkeroplossing en kan worden omgezet in een groot aantal zeer lichtgevende Eu3+-micellen. In de tussentijd, ze gebruikten een wegwerpspuitfilter uitgerust met nitrocellulosemembraan als bioassayplatform, die de voltooiing van het detectieproces binnen 10 minuten vergemakkelijkte.

Door ingenieuze integratie van oplossing verbeterde luminescente bioassay-strategie en het geminiaturiseerde detectieapparaat, de onderzoekers toonden de haalbaarheid en betrouwbaarheid aan voor de directe kwantificering van tumormarkers zoals carcino-embryonaal antigeen (CEA) in speekselmonsters van patiënten met een detectielimiet tot 1,47 pg/ml (7,35 fM).

Belangrijker, dankzij zo'n uitstekende strategie voor luminescentie-versterking, de onderzoekers kunnen de verandering van de fotoluminescentie-intensiteit boven 0,1 ng/mL (0,5 pM) CEA visueel detecteren met het blote oog om het niveau in speeksel kwalitatief te evalueren. Het hele detectieproces is eenvoudig te bedienen, wat zeer gunstig is voor de diagnostiek van kanker door gewone mensen thuis.

Deze bevindingen onthulden het grote potentieel van de voorgestelde algemene strategie voor praktische zelfcontrole thuis van sporen van tumormarkers in speeksel, die de exploitatie van lanthanide-nanoprobes voor POC-bioassay van diverse ziektemarkers in complexe biologische vloeistoffen kan versnellen.