Nieuwe nanosensor detecteert kanker-biomarkers in druppel bloed

Universiteit Twente en Wageningen Universiteit ontwikkelden een nanosensor voor nauwkeurige detectie van biomarkers voor kanker: van 10 tot een miljoen deeltjes per microliter.

Trefwoorden: #biomarker, #concentratie, #detectie, #elektroden, #extracellulaire blaasjes, #kanker, #lab, #metastatisch, #microliter, #MRI, #nanodeeltje, #nanosensor, #sensor, #signaal, #tdEV's, #UTwente, #Wageningen Universiteit

Lees verder

research

( Foto: UTwente )

ENGINEERINGNET.BE - Het zoeken naar biomarkers in bloed is een veelbelovende methode om metastatische kanker op te sporen. Het is minder belastend dan technieken zoals MRI (Magnetic Resonance Imaging).

De belangrijkste uitdaging zijn de extreem lage concentraties van deze markers, waardoor het moeilijk is om ze op te sporen.

Onderzoekers van de Universiteit Twente en Wageningen Universiteit ontwikkelden een nanosensor die in staat is om biomarkers voor kanker nauwkeurig te detecteren in een zeer breed bereik: van 10 deeltjes per microliter tot een miljoen deeltjes per microliter.

Extracellulaire blaasjes (tdEV's) trekken veel aandacht vanwege hun potentieel als biomarkers voor kanker. Hoewel tdEVs beduidend meer voorkomen in bloed dan andere biomarkers, blijft hun concentratie in vergelijking met andere bloedcomponenten relatief laag.

Omdat de concentratie van tdEVs zo laag is en er in bloed veel deeltjes aanwezig zijn met een vergelijkbare grootte moet een sensor niet alleen gevoelig, maar ook selectief zijn.

De nieuwe sensor ziet er daarom op nanoschaal uit als twee 'kammen' die in elkaar geweven zijn, waardoor er tussen de 'tanden' - de elektroden - gaten van ongeveer 120 nanometer ontstaan. Deze kleine spleetgrootte zorgt voor versterking van het signaal.

De sensor heeft twee selectieniveaus en twee versterkingsniveaus. Dit geeft de sensor de selectiviteit en gevoeligheid om nauwkeurig deeltjes bij lage concentraties te detecteren.

"Het meest unieke kenmerk van deze sensor is dat zijn gevoeligheid zich over zes orden van grootte uitstrekt. In tegenstelling tot andere sensoren, heeft hij het grootste deel van het klinisch relevante bereik voor tdEV-detectie in bloed", zegt Dilu Mathew, onderzoeker bij UTwente.

Het doel is om een sensor te maken die in staat is om één enkele tdEV te detecteren in een kleine hoeveelheid bloed. In het lab kunnen de onderzoekers van UTwente al individuele nanodeeltjes detecteren.


Video: