En hurtig test for blærekræft

En hurtig og præcis urintest for blærekræft udviklet af A*STAR -forskere har potentiale til at erstatte den aktuelt anvendte invasive fysiske sonde.

Cystoskopi - en klinisk procedure, der bruger en smal, rørformet optisk instrument kaldet et cystoskop at se inde i blæren - er i øjeblikket guldstandarden for påvisning af kræft i dette organ. Imidlertid, teknikken er ikke foretrukket af de fleste patienter, fordi den er invasiv, dyrt og tidskrævende.

Malini Olivo ved A*STAR Singapore Bioimaging Consortium og kolleger har nu udviklet en hurtig immunassay til at detektere og kvantificere alfa-1 antitrypsin (A1AT), et nyligt opdaget urinantigen og en potentiel biomarkør for blærekræft. Det nye værktøj kan bruges som en screeningsplatform med høj gennemstrømning til at identificere patienter med risiko for at udvikle den urologiske tilstand.

Immunoassayet anvender to avancerede teknologier, nemlig overfladeforbedret Raman-spredning (SERS), en kraftfuld spektroskopisk teknik til påvisning af analytter ved lave koncentrationer, og bimetallisk film over nanopartikler, et plant substrat til forstærkning af SERS -signaler. Sammen hjælper disse teknologier med at overvinde forstyrrende signaler fra matrixbaggrunden, såsom proteiner i urinen. Den bimetalliske film over nanopartikler er også belagt med osmiumcarbonylklynger, hvortil målsøgende antistoffer kan konjugeres til analyse af A1AT (se billede).

Forskerne testede først immunoassayet på en række standardopløsninger indeholdende A1AT -antigener i forskellige koncentrationer i området 10 til 1, 000 nanogram pr. Milliliter. De observerede et 'fingeraftryk' af A1AT -antigener - en spektral ændring i 1, 850 til 2, 130 cm ⁻¹ region, der stiger med koncentration.

Forskerne forsøgte derefter immunanalysen på urinprøver fra ni patienter. De fandt betydeligt forhøjede niveauer af A1AT hos blærekræftpatienter. Der var også en markant forskel i A1AT-koncentrationerne af kræft og ikke-kræftpatienter, hvilket tyder på, at teknikken er stærkt diskriminerende, specifik og præcis. Vigtigere, kun små mængder prøve var påkrævet:A1AT -koncentrationer kunne kvantificeres ved hjælp af så lidt som ti mikroliter urin.

Sammenlignet med konventionelle immunoassays, det SERS-baserede bioassay har to praktiske fordele:Prøven med lavt volumen kræver ingen rensning inden testning, og enheden har et enkelt design.

Med den videre udvikling, enheden kan hjælpe med at redde liv for millioner af potentielle patienter.

"Vi har udviklet en smart SERS -biosensor til hurtig screening af blærekræft, "siger Olivo." Vores enhed er ekstremt alsidig, fordi, i teorien, osmiumcarbonylklyngerne kan byttes med andre metalcarbonylarter for at tage højde for forskellige behov og formål. "