Griffith University-forskare har utvecklat ett nytt sätt att upptäcka cancerbiomarkörer som kan hjälpa till att diagnostisera sjukdomar i ett tidigt skede.

Leds av docent Muhammad Shiddiky från Queensland Micro and Nanotechnology Center och professor Bernd Rehm, Direktör för centrum för cellfabriker och biopolymerer vid Griffith Institute for Drug Discovery, forskargruppen designade ett billigt och känsligt sätt att upptäcka äggstockscancer och andra sjukdomar med hjälp av en ny klass av superparamagnetiska nanomaterial.

De biokonstruerade cellfabriker för att sätta ihop nanopärlor med magnetiska egenskaper som binder till specifika målantikroppar. Sedan sattes de magnetiserade nanopärlorna till äggstockscancerceller för att fånga metylerat DNA och exosomer (celler) för att upptäcka cancer.

"Eftersom nanomaterialen kan konstrueras enligt behovet av att upptäcka en viss sjukdomstyp, de är mycket flexibla och kan ställas in för nästan alla slags biologiska molekyler som är relevanta för att upptäcka specifika sjukdomar, '' sa professor Shiddiky.

"När väl sjukdomsmolekylerna har "fångats" av nanomaterialet, de kan enkelt isoleras och separeras från kroppsvätskor med en enkel magnet."

Han sa att metoden var snabbare, mer exakt och billigare jämfört med nuvarande detektionsmetoder och nanopärlorna skulle kunna produceras i hög volym i industriella cellfabriker, vilket minskar kostnaden för analys.

"Tvåstegsstrategin använder nanopärlor för att magnetiskt isolera cancerbiomarkörerna, såsom metylerat DNA eller exosomer, från blod- eller vävnadsprover från cancerpatienter.

"Principen för detektion av dessa biomarkörer är baserad på specificiteten hos antikroppar mellan antikroppen och målmolekylerna."

Här, exosomer representerar proteinbaserade biomarkörer medan metylerat DNA representerar DNA-baserade biomarkörer.

"Denna metod representerar en diagnostisk plattform som kan anpassas till ett bredare utbud av protein- och DNA-baserade biomarkörer för att möjliggöra diagnos av olika sjukdomar."

Professor Rehm sa att efterfrågan på punkt-of-care diagnostik och övervakning snabbt ökar med ökningen av prevalensen av kroniska sjukdomar, sjukvårdskostnader och otillfredsställda vårdbehov.

"Enorma forskningsinsatser har ägnats åt utvecklingen av teknologier som kan upptäcka cancer i tidiga skeden, '' han sa.

"Dock, den största utmaningen som många hälsosystem står inför är att hitta en metod som är billig, snabb och exakt. Dessa nanomaterial kan ge ett sätt att övervinna några av dessa utmaningar."

Han sa att de flesta konventionella diagnostiska metoder använde dyra biologiska kit och förlitade sig på sofistikerad utrustning, begränsa användningen av dem i utvecklingsländer och andra resurssvaga miljöer.

"Tidig diagnos av cancer är avgörande för en effektivare behandling som kraftigt förbättrar patienters prognos så det är viktigt att utveckla mångsidiga diagnostiska plattformsteknologier som är specifika och känsliga för att upptäcka cancer."

Forskningen har publicerats i ACS tillämpade material och gränssnitt .