Onderzoekers van de Griffith University hebben een nieuwe manier ontwikkeld om biomarkers voor kanker te detecteren die kunnen helpen bij het diagnosticeren van ziekte in een vroeg stadium.

Onder leiding van universitair hoofddocent Muhammad Shiddiky van het Queensland Micro and Nanotechnology Centre en professor Bernd Rehm, Directeur van het Center for Cell Factories and Biopolymers van het Griffith Institute for Drug Discovery, het onderzoeksteam ontwierp een goedkope en gevoelige manier om eierstokkanker en andere ziekten op te sporen met behulp van een nieuwe klasse van superparamagnetische nanomaterialen.

Ze hebben celfabrieken ontwikkeld om nanobeads te assembleren met magnetische eigenschappen die binden aan specifieke doelwitantilichamen. Vervolgens werden de gemagnetiseerde nanobeads toegevoegd aan eierstokkankercellen om gemethyleerd DNA en exosomen (cellen) te vangen om kanker te detecteren.

"Aangezien de nanomaterialen kunnen worden ontwikkeld volgens de behoefte om een ​​bepaald ziektetype op te sporen, ze zijn zeer flexibel en kunnen worden afgestemd op bijna elk soort biologische moleculen die relevant zijn voor het detecteren van specifieke ziekten, ' zei professor Shiddiky.

"Als de ziektemoleculen eenmaal zijn 'gevangen' door het nanomateriaal, ze kunnen gemakkelijk worden geïsoleerd en gescheiden van lichaamsvloeistoffen met behulp van een eenvoudige magneet."

Hij zei dat de methode sneller was, nauwkeuriger en goedkoper in vergelijking met de huidige detectiemethoden, en de nanobeads kunnen op hoog volume worden geproduceerd in industriële celfabrieken, waardoor de analysekosten worden verlaagd.

"De tweestapsstrategie maakt gebruik van nanobeads om de kankerbiomarkers magnetisch te isoleren, zoals gemethyleerd DNA of exosomen, uit bloed- of weefselmonsters die zijn afgenomen bij kankerpatiënten.

"Het principe van detectie van deze biomarkers is gebaseerd op de specificiteit van antilichamen tussen het antilichaam en de doelmoleculen."

Hier, exosomen vertegenwoordigen op eiwit gebaseerde biomarkers, terwijl gemethyleerd DNA op DNA gebaseerde biomarkers vertegenwoordigen.

"Deze methode vertegenwoordigt een diagnostisch platform dat kan worden aangepast aan een grotere verscheidenheid aan op eiwitten en DNA gebaseerde biomarkers om de diagnose van verschillende ziekten mogelijk te maken."

Professor Rehm zei dat de vraag naar point-of-care diagnostiek en monitoring snel toenam met de toename van de prevalentie van chronische ziekten, zorgkosten en onvervulde zorgbehoeften.

"Er zijn enorme onderzoeksinspanningen gedaan naar de ontwikkeling van technologieën die kanker in een vroeg stadium kunnen detecteren, '' hij zei.

"Echter, de grootste uitdaging waarmee veel gezondheidsstelsels worden geconfronteerd, is het vinden van een methode die goedkoop is, snel en accuraat. Deze nanomaterialen kunnen een manier zijn om een ​​aantal van deze uitdagingen het hoofd te bieden."

Hij zei dat de meeste conventionele diagnostische methoden dure biologische kits gebruikten en vertrouwden op geavanceerde apparatuur. het gebruik ervan in ontwikkelingslanden en andere arme omgevingen te beperken.

"Vroegtijdige diagnose van kanker is van cruciaal belang voor een effectievere behandeling die de prognose van patiënten sterk verbetert, dus het is belangrijk om veelzijdige diagnostische platformtechnologieën te ontwikkelen die specifiek en gevoelig zijn om kanker te detecteren."

Het onderzoek is gepubliceerd in ACS toegepaste materialen en interfaces .