(Phys.org)-Med hjälp av en ny uppsättning lipidbelagd, riktade kvantprickar, forskare vid Johns Hopkins University har utvecklat en metod för att kvantifiera flera specifika biomarkörer på ytorna på enskilda cancerceller. Detta tillvägagångssätt för kvantitativ biomarkördetektering kommer att förbättra de histopatologiska metoder som används för att diagnostisera pankreascancer och andra cancerformer och möjliggöra utvecklingen av metoder för att upptäcka cancerceller som cirkulerar i blodomloppet.

Peter Searson, medansvarig utredare för Center for Cancer Nanotechnology Excellence vid Johns Hopkins, ledde denna studie. Han och hans medarbetare publicerade sitt arbete i tidningen Nanomedicin .

Nyckeln till framgången med detta projekt var att utveckla en metod för beläggning av kvantprickar, fluorescerande nanopartiklar som lyser starkt vid specifika våglängder av ljus, på ett sådant sätt att nanopartiklarna blir vattenlösliga och hindrar dem från att binda till allt annat än deras mål. Lösningen var att utveckla ett lipiddubbelskikt, samma strategi som naturen använder för att skapa det mycket stabila cellmembranet, som är hydrofil på utsidan och gör de belagda partiklarna lösliga.

Den tvåskiktiga beläggningen kom med en annan fördel-den gjorde det möjligt för forskarna att fästa ett visst antal biomarkörbindande antikroppar på ett sätt som varje belagd kvantpunkt bara skulle binda till ett biomarkörprotein på ytan av en enda cancercell. Utredarna skapade en uppsättning av tre kvantpunkter, var och en avger ljus av distinkt färg och var och en riktad mot ett annat välkarakteriserat pankreascancerprotein.

För att bestämma mängden av varje biomarkör på en bukspottskörtelcellsyta, utredarna spred tumörceller över en platta och lade till de riktade kvantprickarna. I en rad experiment, de visade att de kunde mätta biomarkörproteinerna på cellytan, det är, de kunde se till att varje biomarkörprotein på cellytan bindade en kvantpunkt.

Dr. Searsons team använde sedan kvantitativ fluorescensavbildning med hög upplösning för att mäta mängden ljus varje cell emitterade och använde den siffran för att beräkna densiteten för varje biomarkör på ytan av varje cell. Forskarna kunde göra dessa mätningar med tillräcklig upplösning för att fastställa att en av biomarkörerna inte var jämnt fördelad över cellens yta. De demonstrerade också att de kunde göra samtidiga mätningar av alla tre riktade biomarkörerna, en förmåga som är väsentlig för utvecklingen av diagnostiska profilanalyser med hög genomströmning.

Detta jobb, som beskrivs i ett papper med titeln, "Kvantitativ molekylär profilering av biomarkörer för pankreascancer med funktionaliserade kvantprickar, " stöddes delvis av NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, ett omfattande initiativ utformat för att påskynda tillämpningen av nanoteknik för att förebygga, diagnos, och behandling av cancer.