Kvantepunkter giver kvantitativ profil af kræft i bugspytkirtelkræft på enkeltceller

(Phys.org)-Ved hjælp af et nyt sæt lipidbelagt, målrettede kvantepunkter, forskere ved Johns Hopkins University har udviklet en metode til at kvantificere flere specifikke biomarkører på overfladen af ​​individuelle kræftceller. Denne tilgang til kvantitativ biomarkørdetektion står for at forbedre de histopatologiske metoder, der bruges til at diagnosticere kræft i bugspytkirtlen og andre kræftformer, og muliggøre udvikling af metoder til at få øje på kræftceller, der cirkulerer i blodstrømmen.

Peter Searson, medforsker ved Center for Cancer Nanotechnology Excellence på Johns Hopkins, ledet denne undersøgelse. Han og hans samarbejdspartnere offentliggjorde deres arbejde i tidsskriftet Nanomedicin .

Nøglen til succes med dette projekt var at udvikle en metode til belægning af kvantepunkter, fluorescerende nanopartikler, der skinner klart ved bestemte bølgelængder af lys, på en sådan måde, at nanopartiklerne er vandopløselige og forhindrer dem i at binde sig til andet end deres mål. Løsningen var at udvikle et lipid -dobbeltlag, den samme strategi, som naturen bruger til at skabe den meget stabile cellemembran, som er hydrofil på ydersiden og gør de overtrukne partikler opløselige.

Den dobbeltlagsbelægning havde en anden fordel-det gjorde det muligt for forskerne at vedhæfte et bestemt antal biomarkørbindende antistoffer på en måde, så hver belagt kvanteprik kun ville binde til et biomarkørprotein på overfladen af ​​en enkelt kræftcelle. Efterforskerne oprettede et sæt med tre kvantepunkter, hvert udsender lys med tydelig farve og hver målrettet mod et andet velkarakteriseret kræft i bugspytkirtlen.

For at bestemme mængden af ​​hver biomarkør på en pancreas celleoverflade, efterforskerne spredte tumorceller hen over en plade og tilføjede de målrettede kvantepunkter. I en række forsøg, de demonstrerede, at de kunne mætte biomarkørproteinerne på celleoverfladen, det er, de kunne sikre, at hvert biomarkørprotein på celleoverfladen bindede en kvantepunkt.

Dr. Searsons team brugte derefter højopløselig kvantitativ fluorescensbilleddannelse til at måle mængden af ​​lys, hver celle udsendte og brugte dette tal til at beregne tætheden af ​​hver biomarkør på overfladen af ​​hver celle. Forskerne var i stand til at foretage disse målinger med tilstrækkelig opløsning til at bestemme, at en af ​​biomarkørerne ikke var fordelt ensartet over celleoverfladen. De demonstrerede også, at de kunne foretage samtidige målinger af alle tre målrettede biomarkører, en kapacitet, der er afgørende for udviklingen af ​​diagnostiske profilanalyser med høj gennemstrømning.

Dette arbejde, som er beskrevet i et papir med titlen, "Kvantitativ molekylær profilering af biomarkører for kræft i bugspytkirtlen med funktionaliserede kvantepunkter, "blev støttet delvist af NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, et omfattende initiativ designet til at fremskynde anvendelsen af ​​nanoteknologi til forebyggelse, diagnose, og behandling af kræft.