Ett team som leds av forskare vid Yale University har använt nanosensorer för att mäta cancerbiomarkörer i helblod för första gången. Deras fynd, som visas den 13 december i den avancerade online -publiceringen av Naturnanoteknik , kan dramatiskt förenkla sättet som läkare testar för biomarkörer för cancer och andra sjukdomar.

Teamet - under ledning av Mark Reed, Yales Harold Hodgkinson professor i teknik och tillämpad vetenskap, och Tarek Fahmy, en docent i biomedicinsk och kemisk teknik - använde nanotrådssensorer för att upptäcka och mäta koncentrationer av två specifika biomarkörer:en för prostatacancer och den andra för bröstcancer.

"Nanosensorer har funnits det senaste decenniet, men de arbetade bara kontrollerat, laboratorieinställningar, "Sade Reed." Det här är första gången vi har kunnat använda dem med helblod, som är en komplicerad lösning som innehåller proteiner och joner och andra saker som påverkar upptäckten. "

För att övervinna utmaningen med att upptäcka helblod, forskarna utvecklade en ny enhet som fungerar som ett filter, fånga biomarkörerna - i det här fallet, antigener specifika för prostata och bröstcancer - på ett chip medan du tvättar bort resten av blodet. Att skapa en uppbyggnad av antigenerna på chipet möjliggör detektering ner till extremt små koncentrationer, i storleksordningen pikogram per milliliter, med 10 procents noggrannhet. Detta motsvarar att kunna upptäcka koncentrationen av ett enda saltkorn upplöst i en stor pool.

Tills nu, detekteringsmetoder har bara kunnat avgöra om en viss biomarkör finns i blodet vid tillräckligt höga koncentrationer för att detektionsutrustningen ska kunna ge tillförlitliga uppskattningar av dess närvaro. "Den här nya metoden är mycket mer exakt vid avläsning av koncentrationer, och är mycket mindre beroende av den enskilda operatörens tolkning, Sa Fahmy.

Förutom att förlita sig på lite subjektiva tolkningar, nuvarande tester är också arbetskrävande. De innebär att man tar ett blodprov, skicka den till ett labb, med hjälp av en centrifug för att separera de olika komponenterna, isolera plasma och genomföra det genom en timmar lång kemisk analys. Hela processen tar flera dagar. I jämförelse, den nya enheten kan läsa av biomarkörkoncentrationer på bara några minuter.

"Läkare kan ha dessa små, bärbara enheter på sina kontor och få nästan omedelbara avläsningar, "Fahmy sa." De kunde också bära dem in på fältet och testa patienter på plats. "

Den nya enheten kan också användas för att testa för ett brett spektrum av biomarkörer samtidigt, från äggstockscancer till hjärt -kärlsjukdom, Sa Reed. "Fördelen med den här tekniken är att det krävs samma ansträngning för att göra en miljon enheter som att göra bara en. Vi har tagit kraften i modern mikroelektronik till cancerdetektering."

Mer information: DOI:10.1038/NNANO.2009.353

Källa:Yale University (nyheter:webb)