Aceleración de la detección de biomarcadores de cáncer para diagnósticos en el punto de atención
Representación informática del enfoque de captura de activación magnética+recuento digital para la biodetección digital acelerada. Crédito: Alex David Jerez Roman, grupo de tecnología de imágenes del Instituto Beckman
La detección y cuantificación de biomarcadores moleculares asociados con el cáncer en fluidos corporales, o biopsias líquidas, resultan mínimamente invasivas en el diagnóstico temprano del cáncer. Investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign han desarrollado un enfoque que acelera la detección de biomarcadores de cáncer en muestras tomadas en el momento y lugar de atención al paciente.
El estudio, publicado en ACS Nano, se centró en la detección de un grupo de biomarcadores moleculares llamados microARN (miARN), ARN pequeños, monocatenarios y no codificantes que desempeñan funciones importantes en la expresión y regulación génica. Más importante aún, los miARN se han relacionado con ciertos tipos y estadios de cáncer y, como tales, han captado una mayor atención.
«Dado que las mutaciones específicas de tumores en los miARN pueden vincularse con la progresión del tumor y la metástasis, podemos usar miARN para el diagnóstico temprano del cáncer y la selección de terapias en el futuro», dijo Congnyu Che, estudiante graduado de bioingeniería en el laboratorio de Cunningham y primer autor del artículo. «Los métodos de detección convencionales tardan varias horas para que la persona obtenga el resultado, por lo que nuestra motivación fue acelerar el tiempo de respuesta y acortarlo».
Anteriormente, el grupo de Cunningham desarrolló una técnica para capturar biomarcadores de miARN. , llamado Microscopía de Absorción de Resonador Fotónico, que es capaz de visualizar nanopartículas de oro unidas a miARN diana. Usando nanopartículas de oro únicamente, tomaría entre 1 y 2 horas antes de que las nanopartículas encontraran su camino hacia el biosensor. Para acelerar el proceso, Che sintetizó nanopartículas magnético-plasmónicas que incorporaron materiales de hierro que luego podrían ser atraídos por un imán estacionario colocado debajo del biosensor. El tiempo de detección se redujo a solo un minuto.
«Nuestro enfoque tiene un tiempo de respuesta de un minuto, lo que significa que el paciente o el médico solo esperan un minuto antes de conocer el resultado de la prueba», dijo Che. .
«Si tiene una prueba simple, rápida y sensible como esa, puede usarse para detectar cáncer, controlar la efectividad del tratamiento contra el cáncer y hacer un seguimiento del tratamiento», dijo el líder del estudio, Brian Cunningham, director de CGD. /MMG), la Cátedra Intel Alumni Endowed de Ingeniería Eléctrica e Informática. «Prevemos que este método se use en una clínica de salud para que no tenga que tomar una muestra, enviarla a un laboratorio y esperar varios días».
En el estudio, los investigadores se centraron en los miARN. asociados con el cáncer de próstata avanzado ya que tienen una colaboración con expertos en cáncer de próstata en el Instituto de Cáncer Huntsman en Utah. Demostraron un tiempo de detección más rápido y una alta selectividad al usar nanopartículas plasmónicas magnéticas para detectar los miARN en el suero humano.
«Este enfoque proporciona un análisis de muestra a respuesta mucho más rápido de los biomarcadores de miARN que se usan en cáncer, nutrición, salud cardíaca y diagnósticos de salud materna en escenarios de punto de atención», dijo Cunningham.
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Cáncer de próstata: las «biopsias líquidas» permiten el diagnóstico no invasivo de cánceres metastásicos Más información: Congnyu Che et al, Biodetección digital acelerada usando fotónica acoplada a nanopartículas magnetoplasmónicas Microscopía de Absorción de Resonador, ACS Nano (2022). DOI: 10.1021/acsnano.1c08569 Información de la revista: ACS Nano
Proporcionado por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign Cita: Acelerando la detección de biomarcadores de cáncer para el punto de atención diagnostics (2022, 28 de enero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-cancer-biomarker-diagnostics.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.