Ученые Университета Нотр-Дам создали прибор быстро и точно выявляющий рак мозга

Исследователи из Университета Нотр-Дам (США) представили автоматизированный прибор, который способен обнаружить глиобластому — агрессивную и неизлечимую форму рака мозга всего за один час.

В основе устройства лежит биочип, использующий электрокинетическую технологию для выявления специфических биомаркеров. Одним из таких маркеров являются активные рецепторы эпидермального фактора роста (EGFR), которые в избытке присутствуют в некоторых формах рака, включая глиобластому. Эти рецепторы находятся в внеклеточных везикулах, которые представляют собой своеобразные наночастицы, выделяемые клетками.

По словам ведущего автора исследования профессора Хсюэ-Чиа Чанга, экзосомы, или внеклеточные везикулы, значительно крупнее молекул и обладают слабым зарядом.

«Наша технология была создана специально для работы с этими наночастицами, чтобы максимально использовать их уникальные свойства», — объяснил профессор Чанг.

В начале исследования перед учеными стояла очень амбициозная цель — создать метод, который отличал бы активные EGFR от неактивных и обеспечивал высокую чувствительность и избирательность диагностики. Решением стал биочип с электрокинетическим сенсором, размеры которого сопоставимы с шариком в шариковой ручке. Благодаря крупным размерам внеклеточных везикул, антитела на сенсоре могут связываться с одной и той же везикулой множественными связями, что значительно повышает точность диагностики.

Дальнейшие исследования позволили использовать синтетические силикатные наночастицы для определения наличия активных EGFR, создающих высокий отрицательный заряд. В случае обнаружения таких везикул происходило смещение напряжения, сигнализирующее о наличии глиобластомы.

Эта методика обнаружения заряда имеет важное преимущество — она сводит к минимуму интерференцию, присущую другим сенсорным технологиям, основанным на электрохимических реакциях или флуоресценции. Уникальность сенсора заключается в его способности анализировать кровь напрямую, без необходимости её предварительной обработки. Также он устойчив к воздействию посторонних частиц и молекул, что делает его более чувствительным и точным по сравнению с аналогами.

Хотя прибор был разработан специально для диагностики глиобластомы, специалисты уверены, что его можно адаптировать для обнаружения других биологических наночастиц, что открывает новые горизонты в диагностике различных заболеваний. Команда исследователей уже изучает возможность применения технологии для диагностики рака поджелудочной железы и других серьезных заболеваний, таких как сердечно-сосудистые болезни, деменция и эпилепсия.

Ранее препарат 60-летней давности оказался эффективен против рака мозга.