Los ingenieros informan avances en la detección y el control rápidos del cáncer
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Cuando se trata de la detección del cáncer, el tamaño importa. Las imágenes de diagnóstico tradicionales no pueden detectar tumores más pequeños que un cierto tamaño, lo que hace que se pierdan oportunidades para la detección y el tratamiento tempranos. Los exosomas tumorales circulantes son biomarcadores de cáncer especialmente pequeños y fáciles de pasar por alto. Estas nanovesículas están compuestas por moléculas que reflejan las células parentales. Pero, debido a que son pequeños (~30-150nm de diámetro) y complejos, la detección precisa de biomarcadores con especificidad molecular transportados por exosomas es difícil de alcanzar.
Hasta ahora, informa Wei-Chuan Shih, profesor de ingeniería eléctrica e informática en la Facultad de Ingeniería Cullen de la Universidad de Houston, en la revista IEEE Sensors.
«Este trabajo demuestra, por primera vez, que la fuerte sinergia del acoplamiento radiativo en matriz y la socavación del sustrato pueden permitir la biodetección de alto rendimiento en el espectro de luz visible donde se encuentran detectores de silicio de alta calidad y bajo costo. fácilmente disponible para la aplicación en el punto de atención», dijo Shih. «El resultado es una notable mejora de la sensibilidad, con un aumento de la sensibilidad del índice de refracción de 207 nm/RIU a 578 nm/RIU».
Técnicamente hablando, Shih ha restaurado el campo eléctrico alrededor de los nanodiscos, brindando acceso a un campo eléctrico mejorado que de otro modo estaría enterrado. Los nanodiscos son nanoestructuras artificiales funcionalizadas con anticuerpos que ayudan a capturar exosomas con especificidad molecular.
«Informamos sobre nanodiscos de oro dispuestos acoplados radiactivamente sobre sustrato invisible (AGNIS) como una plataforma sin etiquetas (sin necesidad de etiquetas fluorescentes), rentable y de alto rendimiento para la biodetección de exosomas molecularmente específica. El sustrato AGNIS ha sido fabricado mediante litografía de nanoesferas a escala de obleas sin necesidad de una litografía costosa», dijo Shih.
Esto permite una detección rápida de las proteínas de la superficie de los exosomas para el diagnóstico y el descubrimiento de biomarcadores. Como ejemplo, Shih ha demostrado que los antígenos de superficie múltiples (CD9, CD63 y CD81) eran más abundantes en los exosomas derivados del cáncer que en los de las células normales.
La elaboración de perfiles de exosomas actual se basa principalmente en la tecnología de secuenciación de ADN, técnicas fluorescentes como la citometría de flujo o el ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA), que involucra procedimientos sofisticados de preparación de muestras y requiere etiquetado y amplificación, todos los procesos que son intensiva en mano de obra y costosa. El objetivo de Shih es amplificar la señal mediante el desarrollo de la técnica sin etiquetas.
«Al decorar la superficie de los nanodiscos de oro con diferentes anticuerpos (p. ej., CD9, CD63 y CD81), el perfilado de exosomas sin etiquetas ha demostrado una mayor expresión de las tres proteínas de superficie en los exosomas derivados del cáncer», dijo Shih. «La sensibilidad para detectar exosomas está entre 112 y 600 (exosomas/L), lo que sería suficiente en muchas aplicaciones clínicas».
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Nanoporador de exosomas: un dispositivo de nanofluidos para desarrollar vehículos de administración de fármacos basados en exosomas Más información: Ibrahim Misbah et al, Explorando la sinergia del acoplamiento radiativo y la socavación del sustrato en una matriz de oro nanodiscos para biodetección económica, ultrasensible y sin etiquetas, IEEE Sensors Journal (2021). DOI: 10.1109/JSEN.2021.3111125 Proporcionado por la Universidad de Houston Cita: Los ingenieros informan sobre el avance en la detección y el control rápidos del cáncer (11 de octubre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https://medicalxpress.com/news /2021-10-advance-rapid-cancer.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.