Cellen kunnen unieke elektrische signalen produceren. Deze signalen kunnen worden gekoppeld aan verschillende kankers, zoals borst-, long-, lever-, hersen-, pancreas- en prostaatkanker, wat betekent dat ze kunnen worden gebruikt als indicatoren voor vroege kankerdiagnose. Het gebruik van elektrische signalen als indicatoren en doelen voor kankerbehandelingen zou dus mogelijk de uitkomst voor kankerpatiënten kunnen verbeteren. Een team van onderzoekers van SUTD en A*STAR Bioinformatics Institute ontwikkelde een sensor voor de detectie van borstkankercellen, aangezien in deze cellen sterke elektrische signalen te vinden zijn.

Borstkanker is wereldwijd een belangrijke doodsoorzaak. Het risico op borstkanker kan worden verminderd door gezonde keuzes te maken, zoals gezond eten, actief blijven en niet roken. Het is van vitaal belang om degenen die risico lopen zo vroeg mogelijk te identificeren om de relevante therapieën en medische behandeling toe te dienen. Als gevolg hiervan heeft het detecteren van signalen van borstkankercellen de aandacht getrokken van de biomedische gemeenschap, wat heeft geleid tot het onderzoek en de ontwikkeling van een breed scala aan detectiemethoden, zoals elektronische biosensoren. De huidige traditionele biosensing-methoden kunnen een groot aantal kankercellen vereisen voor een succesvolle detectie. Daarom is een detectieproces met een laag aantal kankercellen nodig voor een vroege diagnose van borstkanker.

Het Singaporese onderzoeksteam ontwikkelde een gecombineerde elektrische stroom 2D-materiaalsensor voor de detectie van borstkankercellen. Deze ultragevoelige sensor kon elektrische signalen detecteren van een recordaantal kankercellen.

Dit is de eerste keer dat 2D-materialen zijn gebruikt om elektrische signalen van borstkankercellen te identificeren. Tweedimensionale materialen behoren tot een klasse van nanomaterialen die uit enkele lagen atomen bestaat. Vanwege hun unieke elektronische eigenschappen hebben ze op verschillende gebieden veel belangstelling gewekt.

Hoofdonderzoeker, SUTD-assistent-professor Dr. Desmond Loke zei dat "2D-materialen het onderwerp zijn geweest van recent actief onderzoek en worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder biosensing. In dit werk hebben we het molybdeendisulfide (MoS₂ ) nanosheets met een elektrische stroom, wat leidt tot een nieuw scala aan mogelijkheden op het gebied van biosensing."

Op basis van de resultaten van computersimulaties ontdekten de onderzoekers dat de verstoring van het kankercelmembraan - als gevolg van het ingebedde 2D-materiaal - en de uiteindelijke hoek van het 2D-materiaalblad bijdroegen aan de toename van de weerstand. Aangezien stroom langs het 2D-materiaalblad vloeit, verstoort de kanteling van het 2D-materiaalblad de stroomstroming langs het celmembraan. Bovendien hadden de geëxtraheerde celmembraancomponenten de weerstand tussen de nanosheet en het celmembraan kunnen vergroten, als een isolator en het belemmeren van de stroomstroom.

"We ontdekten dat de sensor elektrische signalen kan detecteren met ongeveer 70% minder kankercellen dan traditionele elektronische sensoren." Loke heeft gereageerd.

"Onze studie biedt een manier om nieuwe sensoren te ontwikkelen voor de detectie van borstkankercellen. Bovendien zou deze gevoelige detectiemethode de overlevingskansen van borstkankerpatiënten kunnen vergroten", voegde Dr. Loke eraan toe.

Het onderzoek is gepubliceerd in Nanoscale Advances . + Verder verkennen

Gezondheid van de consument:bent u toe aan een mammogram?