Tidig diagnos av cancer förbättrar avsevärt oddsen för framgångsrik behandling. Ändå många människor, särskilt i utvecklingsländer, saknar tillgång till faciliteter för att upptäcka sjukdomen.

För att lösa detta problem, ett universitet vid Buffalo-ledda forskargrupper skapar ett nytt verktyg för att upptäcka cancer som vårdgivare så småningom kan använda i områden som saknar sjukhus, kliniker och andra behandlingscentra.

Verktyget - beskrivet i ett par forskningsartiklar publicerade i IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics (17 augusti) och ACS -sensorer (18 juli) - baseras på en unik biosensor av guld som forskargruppen skapade. När den är ihopkopplad med en dator eller smartphone och andra billiga verktyg, systemet kan upptäcka cancermarkörer från ett blodprov.

"Smartphones och datorer är allt vanligare på platser där grundläggande sjukvård inte är det. Vårt system drar nytta av det. Vi har utformat ett enkelt men effektivt cancerscreeningssystem som vi tror att så småningom kan distribueras till områden som behöver det mest, "säger Qiaoqiang Gan, Ph.D., docent i elektroteknik vid UB:s teknikhögskola, och en medledande författare till studierna.

"Preliminära tester visar att vårt system är ungefär lika effektivt som de diagnostiska tester som många sjukhus använder. Vi hoppas kunna förfina systemet och få det i händerna på människor som behöver det mest, för ju tidigare vi upptäcker cancer, desto bättre behandlingsresultat är "säger Yun Wu, Ph.D., biträdande professor i biomedicinsk teknik vid UB, också medförfattare till studierna.

Institutionen för biomedicinsk teknik är ett gemensamt program från Jacobs School of Medicine and Biomedical Sciences vid UB, och Tekniska högskolan.

För att testa systemet, forskare monterade guldsensorn på en glasskiva. De placerade sedan blodprov från lungcancerpatienter ovanpå biosensorn. Nästa, de lyste ett LED -ljus på provet och biosensorn.

Blodet innehåller små organiska partiklar som kallas exosomer, som innehåller biomarkörer för lungcancer. Dessa biomarkörer binder till biosensorn och får ljusets intensitet att förändras.

Genom att mäta förändringen av ljusintensiteten före och efter applicering av blodprovet, forskare kan upptäcka biomarkörerna. Denna typ av avkänning är känd som ytplasmonresonans, eller SPR -avkänning.

I experiment med en smartphone, forskare monterade biosensorn på telefonens kamera. Systemet gav realtidsavbildning av exosomer som innehåller epidermal tillväxtfaktorreceptor (EFGR), ett protein som vanligtvis finns hos icke-småcellig lungcancerpatienter som kan användas som en biomarkör för screening och tidig upptäckt.

Systemet kunde också detektera en annan biomarkör som kallas programmerad death-ligand 1 (PD-L1), som är ett protein som kan stoppa immunsystemet från att attackera cancerceller. Läkare mäter PD-L1-nivåer hos lungcancerpatienter för att bedöma effektiviteten av en kontrollpunktshämmare, en ny typ av immunterapi.

Övergripande resultat visar att systemet är jämförbart när det gäller att känna av noggrannhet med vanliga cancerdiagnostiska tester, såsom enzymkopplad immunosorbentanalys (ELISA).

Det nya systemet har flera fördelar. Kanske mest hjälpsam, forskare säger, är systemets lilla storlek, dess lätthet och relativt låga tillverkningskostnad jämfört med befintliga diagnostiska verktyg som vårdgivare använder. Systemets portabilitet gör det idealiskt för områden som saknar tillgång till hälsovårdstjänster, de säger.