Ny kemi forstærker nanopartiklers evne til at detektere sjældne celler

En af de mest lovende egenskaber ved nanopartikler som diagnostiske midler er evnen til at binde til nanopartiklernes overflade et hvilket som helst af en lang række målrettede molekyler, der kan øge sondringen mellem ondartede og raske celler, gør det nemmere at spotte et lille antal syge celler i et hav af raske celler. Imidlertid, udviklingen af ​​sådanne målrettede nanopartikler er blevet hæmmet af behovet for at optimere de kemiske metoder, der bruges til at forbinde målmolekylet til nanopartiklerne for hver unik kombination af de to.

Nu, et team af efterforskere på Massachusetts General Hospital og Harvard Medical School har udviklet en kemisk metode, der kan bruges til at vedhæfte stort set ethvert antistof til en nanopartikel uden behov for at optimere reaktionsbetingelserne. Dette hold, ledet af Ralph Weissleder, som er en co-principal investigator af MIT-Harvard Center of Cancer Nanotechnology Excellence, offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Natur nanoteknologi .

Ved at bruge en nanopartikel, der er både magnetisk og fluorescerende, og tre forskellige monoklonale antistoffer, der vides at målrette mod tumorassocierede overflademolekyler, Dr. Weissleder og hans samarbejdspartnere anvendte, hvad de kalder "bioorthogonal kemi" til at skabe nanopartikler, der binder stærkt til de målrettede tumortyper. De viste, at binding fandt sted med de rigtige celler ved hjælp af et nyt miniaturiseret magnetisk resonansdetektorsystem udviklet af Weissleder-teamet til brug i point-of-care-applikationer.

Forskerne sammenlignede derefter bindingsevnen af ​​deres målrettede nanopartikler med dem, der blev fremstillet ved hjælp af en af ​​de nu standardmetoder til at forbinde antistoffer til nanopartikler. Den nye proces skabte nanopartikler, der klæbede til deres målceller med 10 til 15 gange aviditeten af ​​de nanopartikler, der var fremstillet med standardmetoder. Ud over at forbedre følsomheden af ​​tumorcelledetektion ved hjælp af målrettede nanopartikler, denne nye kemi kan også forbedre strategier til udvikling af målrettede lægemiddelleveringsapplikationer.

Dette arbejde, som blev delvist støttet af National Cancer Institute, er detaljeret i et papir med titlen, "Bioorthogonal kemi forstærker nanopartikelbinding og øger følsomheden af ​​celledetektering." Et sammendrag af denne artikel er tilgængelig på tidsskriftets hjemmeside.