Исследователи разработали намагниченные нанобисерины для ранней диагностики рака
Ученые из Университета Гриффита разработали новый способ обнаружения биомаркеров рака, который может помочь в диагностике заболевания на ранней стадии.
Команда под руководством доцента Мухаммада Шиддики и профессора Бернда Рехма создала недорогой и чувствительный метод обнаружения рака яичников и других заболеваний с использованием нового класса суперпарамагнитных наноматериалов.
Исследователи использовали клеточные фабрики для сборки нанобисерин с магнитными свойствами, которые связываются со специфичными целевыми антителами. Затем эти намагниченные нанобисерины добавляли к клеткам рака яичников для захвата метилированной ДНК и экзосом (клеток) с целью обнаружения рака.
«Поскольку наноматериалы можно сконструировать в соответствии с необходимостью обнаружения определенного типа заболевания, они обладают высокой гибкостью и могут быть настроены практически на любой вид биологических молекул, имеющих значение для диагностики конкретных болезней», — отметил профессор Шиддики.
«После того как молекулы заболевания "захвачены" наноматериалом, их можно легко изолировать и отделить от биологических жидкостей с помощью простого магнита».
По его словам, этот метод быстрее, точнее и дешевле по сравнению с текущими методами обнаружения, а нанобисерины можно производить в больших объемах на промышленных клеточных фабриках, что снижает стоимость анализа.
Принцип работы метода:
- Нанобисерины используются для магнитной изоляции биомаркеров рака (например, метилированной ДНК или экзосом) из образцов крови или тканей пациентов.
- Принцип обнаружения этих биомаркеров основан на специфичности взаимодействия антитело-мишень.
Экзосомы представляют собой белковые биомаркеры, а метилированная ДНК — ДНК-биомаркеры. Этот метод представляет собой диагностическую платформу, которую можно адаптировать для широкого спектра белковых и ДНК-биомаркеров для диагностики различных заболеваний.
Профессор Рехм подчеркнул, что спрос на диагностику и мониторинг у постели больного быстро растет из-за увеличения распространенности хронических заболеваний, затрат на здравоохранение и неудовлетворенных медицинских потребностей.
«Огромные исследовательские усилия были направлены на разработку технологий, способных обнаруживать рак на ранних стадиях. Однако основная проблема, с которой сталкиваются многие системы здравоохранения, — это поиск метода, который был бы дешевым, быстрым и точным. Эти наноматериалы могут предоставить способ преодоления некоторых из этих трудностей», — сказал он.
По его словам, большинство традиционных диагностических методов используют дорогие биологические наборы и полагаются на сложное оборудование, что ограничивает их применение в развивающихся странах и других условиях с ограниченными ресурсами.
Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Materials and Interfaces.