Forskere udvikler magnetiserede nanokugler til at opdage kræft i tidlige stadier

Forskere fra Griffith University har udviklet en ny måde at opdage kræftbiomarkører, som kan hjælpe med at diagnosticere sygdom i tidlige stadier.

Ledet af lektor Muhammad Shiddiky fra Queensland Micro and Nanotechnology Center og professor Bernd Rehm, Direktør for Center for Cellefabrikker og Biopolymerer ved Griffith Institute for Drug Discovery, forskerholdet designet en billig og følsom måde at opdage kræft i æggestokkene og andre sygdomme ved hjælp af en ny klasse af superparamagnetiske nanomaterialer.

De biokonstruerede cellefabrikker til at samle nanokugler med magnetiske egenskaber, der binder til specifikke målantistoffer. Derefter blev de magnetiserede nanokugler tilføjet til kræftceller i æggestokkene for at fange methyleret DNA og exosomer (celler) for at påvise cancer.

"Da nanomaterialerne kan konstrueres i henhold til behovet for at opdage en bestemt sygdomstype, de er meget fleksible og kan indstilles til næsten enhver form for biologiske molekyler, der er relevante for at opdage specifikke sygdomme, '' sagde professor Shiddiky.

"Når først sygdomsmolekylerne er blevet 'fanget' af nanomaterialet, de kan let isoleres og adskilles fra kropsvæsker ved hjælp af en simpel magnet."

Han sagde, at metoden var hurtigere, mere nøjagtige og billigere sammenlignet med nuværende detektionsmetoder, og nanoperlerne kunne produceres i høj volumen i industrielle cellefabrikker, hvilket reducerer analyseomkostningerne.

"Totrinsstrategien bruger nanokugler til magnetisk at isolere kræftbiomarkørerne, såsom methyleret DNA eller exosomer, fra blod- eller vævsprøver indsamlet fra kræftpatienter.

"Princippet for påvisning af disse biomarkører er baseret på specificiteten af ​​antistoffer mellem antistoffet og målmolekylerne."

Her, exosomer repræsenterer proteinbaserede biomarkører, mens methyleret DNA repræsenterer DNA-baserede biomarkører.

"Denne metode repræsenterer en diagnostisk platform, der kan tilpasses til en bredere vifte af protein- og DNA-baserede biomarkører for at muliggøre diagnosticering af forskellige sygdomme."

Professor Rehm sagde, at efterspørgslen efter point-of-care diagnostik og overvågning steg hurtigt med stigningen i forekomsten af ​​kroniske sygdomme, sundhedsudgifter og udækkede sundhedsbehov.

"En kæmpe forskningsindsats er blevet afsat til udvikling af teknologier, der kan opdage kræft i tidlige stadier, '' han sagde.

"Imidlertid, den største udfordring, som mange sundhedssystemer står over for, er at finde en metode, der er billig, hurtig og præcis. Disse nanomaterialer kunne give en måde at overvinde nogle af disse udfordringer."

Han sagde, at de fleste konventionelle diagnostiske metoder brugte dyre biologiske sæt og var afhængige af sofistikeret udstyr, begrænse deres brug i udviklingslande og andre ressourcesvage omgivelser.

"Tidlig diagnosticering af kræft er afgørende for mere effektiv behandling, der kraftigt forbedrer prognosen for patienter, så det er vigtigt at udvikle alsidige diagnostiske platformsteknologier, der er specifikke og følsomme til at opdage kræft."

Forskningen er publiceret i ACS anvendte materialer og grænseflader .