En ny testmetod utvecklas för att upptäcka cancer strax efter att tumören har bildats. Det kommer att identifiera karakteristiska ämnen i blodet som åtföljer en viss typ av tumör. De första stegen i utvecklingen har redan slutförts.

Ju tidigare läkaren hittar tumören, desto bättre patientens chanser att återhämta sig. En ny testmetod syftar till att upptäcka sjukdomen i sina inledande skeden. Tekniken bygger på ett mikrofluidiskt chip med små kanaler där ett blodprov från patienten cirkulerar. Chippet spårar markörproteiner som är tecken på cancer. Den uppmätta koncentrationen av tumörmarkören i blodet hjälper läkare att diagnostisera sjukdomen i ett tidigt skede. Liknande testsystem finns redan men deras mätningar är inte särskilt exakta och de kan bara detektera molekyler som finns i blodet i stora mängder. Vad mer, testerna måste utföras i ett laboratorium, vilket är tidskrävande och kostsamt.

Ett projekt som finansieras av det tyska utbildnings- och forskningsministeriet och samordnas av Fraunhofer FIT syftar till att förbättra saker. Biofunktionella nanopartiklar utvecklade av forskare vid Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC i Würzburg är nyckelelementet i den nya sensorn.

"Vi har förbättrat detektionsgränsen jämfört med nuvarande toppmodern teknik med en faktor hundra, "förklarar doktor Jörn Probst, Chef för affärsenheten Life Science vid ISC. "Medan det tidigare behövdes hundra molekyler i en viss mängd blod för att detektera tumörmarkörer, vi behöver nu bara en. Detta innebär att sjukdomar kan diagnostiseras mycket tidigare än med nuvarande metoder. "

Men hur registrerar biosensorn i chipet de få biomolekyler som simmar runt i blodet som är tecken på en viss sjukdom? "Vi har placerat antikroppsupptagna nanopartiklar på sensorelektroden som fiskar ut relevanta proteiner. För detta ändamål, vi pumpar upprepade gånger blodet över elektrodytan. Som med en flod, flödet är snabbast i mitten av kanalen och vattnet rinner långsammare nära stranden. Vi har därför gjort ett slags fiskespö med hjälp av nanopartiklar som registrerar antikropparna mitt i blodflödet där de flesta proteinerna simmar efter tidsenhet. "Om en antikropp fångar det matchande proteinet, en tumörmarkör, den elektriska laddningsfördelningen skiftar och detta tas upp av elektroden.

Forskargrupperna utvecklar nu en första demonstrator som kombinerar fyra oberoende enkelmolekylkänsliga biosensorer. Experterna arbetar också med samtidig upptäckt av flera tumörmarkörer, vilket kommer att öka testernas tydlighet. Systemet är redo att komma in på marknaden om några år.