Att leta efter cancerbiomarkörer i blod är en lovande metod för att upptäcka metastaserad cancer. Det är mindre krävande än avbildningstekniker som MRI (magnetisk resonanstomografi). Den största utmaningen att övervinna är de extremt låga koncentrationerna av dessa markörer, vilket gör det svårt att upptäcka dem. Forskare från University of Twente och Wageningen University utvecklade en nanosensor som exakt detekterar biomarkörer för cancer i ett extremt brett spektrum av koncentrationer, från 10 partiklar per mikroliter till 1 miljon partiklar per mikroliter. Deras utveckling visades på omslaget till Nanobokstäver , en tidskrift för American Chemical Society.

Tumörhärledda extracellulära vesiklar (tdEV) väcker stor uppmärksamhet på grund av deras potential som cancerbiomarkörer. Även om tdEVs är betydligt rikligare i blod än andra cancerbiomarkörer, deras koncentration jämfört med andra blodkomponenter förblir relativt låg. Närvaron av partiklar i blod med en liknande storlek som tdEVs kräver inte bara en känslig utan också en selektiv sensor.

Två kammar i nanoskala

På nanoskala, sensorn ser ut som två kammar invävda i varandra, som lämnar mellanrum mellan tänderna — elektroderna — på cirka 120 nanometer. Denna lilla gapstorlek ger förstärkning av signalen. Sensorn har två valnivåer och två förstärkningsnivåer. Detta ger den selektiviteten och känsligheten för att exakt detektera partiklar i låg koncentration. "Det mest unika med denna sensor är att dess känslighet sträcker sig över sex storleksordningar. I motsats till andra sensorer, den täcker större delen av det kliniskt relevanta området för tdEV-detektion i blod, " säger Dilu Mathew, en av forskarna vid NanoElectronics-gruppen vid University of Twente.

Mathew, vinnare av Metrohm Young Chemist Award 2018, arbetar just nu med en ny sensor. Han säger:"Målet är att göra en sensor som kan detektera en enda tdEV i en liten mängd blod." Hans kollega Pepijn Beekman tillägger:"I labbet har vi redan visat att vi kan upptäcka enskilda nanopartiklar."