Новый наносенсор обнаруживает биомаркеры рака в капле крови
Поиск биомаркеров рака в крови — перспективный метод обнаружения метастатического рака, менее требовательный, чем методы визуализации, такие как МРТ. Основная проблема — крайне низкие концентрации этих маркеров, что затрудняет их обнаружение. Исследователи из Университета Твенте и Вагенингенского университета разработали наносенсор, который точно обнаруживает биомаркеры рака в чрезвычайно широком диапазоне концентраций: от 10 частиц на микролитр до 1 миллиона частиц на микролитр. Их разработка была представлена на обложке журнала Nano Letters Американского химического общества.
Опухолевые внеклеточные везикулы (tdEVs) привлекают большое внимание как потенциальные биомаркеры рака. Хотя tdEVs значительно более распространены в крови, чем другие биомаркеры рака, их концентрация по сравнению с другими компонентами крови остается относительно низкой. Наличие в крови частиц, схожих по размеру с tdEVs, требует не только чувствительного, но и селективного сенсора.
Две наноразмерные гребёнки
В наномасштабе сенсор выглядит как две гребёнки, вплетённые друг в друга, с зазором между «зубьями» — электродами — около 120 нанометров. Такой малый размер зазора обеспечивает усиление сигнала. Сенсор имеет два уровня селекции и два уровня усиления, что даёт ему селективность и чувствительность для точного обнаружения частиц при низкой концентрации.
«Самая уникальная особенность этого сенсора в том, что его чувствительность охватывает более шести порядков величины. В отличие от других сенсоров, он покрывает большую часть клинически значимого диапазона для обнаружения tdEVs в крови», — говорит Дилу Мэтью, один из исследователей группы NanoElectronics в Университете Твенте.
Мэтью, лауреат премии Metrohm Young Chemist Award 2018, в настоящее время работает над новым сенсором. Он говорит: «Цель — создать сенсор, способный обнаружить единичную tdEV в небольшом количестве крови». Его коллега Пепейн Бекман добавляет: «В лаборатории мы уже показали, что можем обнаруживать отдельные наночастицы».