Kan partiklar så små som virus detekteras exakt på bara fem minuter? Osaka Metropolitan Universitys forskare säger ja, med sin innovativa metod för ultrasnabb och ultrakänslig kvantitativ mätning av biologiska nanopartiklar, vilket öppnar dörrar för tidig diagnos av ett brett spektrum av sjukdomar.
Extracellulära vesiklar i nanoskala (EV) inklusive exosomer, med diametrar på 50–150 nm, spelar viktiga roller i intercellulär kommunikation och har fått uppmärksamhet som biomarkörer för olika sjukdomar och läkemedelstillförselkapslar. Följaktligen är den snabba och känsliga upptäckten av elbilar i nanoskala från spårprover av vital betydelse för tidig diagnos av svårbehandlade sjukdomar som cancer och Alzheimers sjukdom. Emellertid krävde utvinningen av elbilar i nanoskala från cellodlingsmedia tidigare en komplex och tidskrävande process som involverade ultracentrifugering.
En forskargrupp ledd av direktör professor Takuya Iida, biträdande direktör docent Shiho Tokonami och biträdande direktör professor Ikuhiko Nakase, från Research Institute for Light-induced Acceleration System (RILACS) vid Osaka Metropolitan University, har utnyttjat kraften i laserljus för att påskynda reaktionen mellan elbilar i nanoskala som härrör från cancerceller och antikroppsmodifierade mikropartiklar. Deras resultat publicerades i Nanoscale Horizons .
Den tredimensionella strukturen av de resulterande aggregaten analyserades sedan med konfokalmikroskopi. Som ett resultat visade forskarna förmågan att inom fem minuter mäta cirka 10 3 –10 4 elbilar i nanoskala som ingår i ett prov på 500 nL.
Professor Iida avslutade, "Denna forskningsprestation tillhandahåller en metod för ultrasnabb och ultrakänslig kvantitativ mätning av biologiska nanopartiklar, som erbjuder en grund för innovativ analys av cell-till-cell-kommunikation och tidig diagnos av olika sjukdomar i framtiden."
Mer information: Kana Fujiwara et al, Ultrasnabb känslighetskontrollerad och specifik detektion av extracellulära vesiklar med hjälp av optisk kraft med antikroppsmodifierade mikropartiklar i ett mikroflödessystem, Nanoscale Horizons (2023). DOI:10.1039/D2NH00576J
Tillhandahålls av Osaka Metropolitan University
