I marcatori tumorali sono sostanze biologiche, solitamente proteine, che forniscono un'indicazione precoce di tumori cancerosi o benigni nel corpo.

I marcatori hanno una storia da raccontare su cosa sta succedendo dietro le quinte, ma hanno bisogno di aiuto per tradurlo, aiuto che viene dai biosensori, che convertono elementi biologici in segnali che possono essere rilevati e analizzati.

I moderni metodi di nanofabbricazione hanno contribuito ai recenti progressi nella tecnologia dei biosensori, ma rimangono sfide nello sviluppo di piattaforme di assemblaggio di biosensori che soddisfano importanti criteri di preparazione e prestazioni.

Ora, un team di ricercatori dell'Università del Delaware ha sviluppato un nuovo approccio che soddisfa almeno tre di questi criteri:modularità del sistema, buona amplificazione del segnale, e facile purificazione.

Il loro lavoro è riportato in un documento, "Modifica post-traduzionale delle bionanoparticelle come piattaforma modulare per l'assemblaggio di biosensori, " nel numero del 3 agosto di ACS Nano .

L'autore principale Qing Sun, un dottorando in ingegneria chimica e biomolecolare presso UD, spiega che il loro approccio prevede la decorazione di nanoparticelle proteiche con un'ampia gamma di funzionalità di rilevamento e rilevamento utilizzando una cassetta degli attrezzi analoga a un kit Lego.

"I componenti del sensore possono essere assemblati in vari modi, che ci consente di personalizzare la ricerca per indicatori specifici, " lei dice.

"Poiché il sistema è modulare, possiamo mettere qualsiasi anticorpo, colorante fluorescente, o enzima sulle particelle per il rilevamento del cancro, " aggiunge. "E ogni volta che il bersaglio cambia, possiamo cambiare il modo in cui i nostri sensori sono assemblati."

I ricercatori riportano anche una buona amplificazione del segnale, il che significa che possono ottenere informazioni accurate sulla quantità di un marker presente. Ciò è particolarmente significativo durante il trattamento in modo che i medici possano vedere se una particolare terapia antitumorale sta funzionando o meno.

Finalmente, la purificazione di bio-nanoparticelle per applicazioni di rilevamento è stata tradizionalmente lunga e noiosa, ma il team UD è stato in grado di completare la purificazione delle particelle in appena un'ora in condizioni relativamente miti.

"La nostra piattaforma supera gli svantaggi di molte tecnologie attuali, e crediamo che mostri grandi promesse per la diagnosi precoce del cancro e per il monitoraggio dei pazienti durante il trattamento del cancro, " dice Sun. "Questo sistema è anche molto flessibile, quindi possiamo espandere la modularità, e possiamo pensare di usarlo per altre applicazioni come la somministrazione di farmaci".