La ricerca di biomarcatori del cancro nel sangue è un metodo promettente per rilevare il cancro metastatico. È meno impegnativo delle tecniche di imaging come la risonanza magnetica (MRI). La principale sfida da superare sono le concentrazioni estremamente basse di questi marcatori, il che rende difficile individuarli. I ricercatori dell'Università di Twente e dell'Università di Wageningen hanno sviluppato un nanosensore che rileva con precisione i biomarcatori del cancro in una gamma estremamente ampia di concentrazioni, da 10 particelle per microlitro a 1 milione di particelle per microlitro. Il loro sviluppo è stato descritto sulla copertina di Nano lettere , una rivista dell'American Chemical Society.

Le vescicole extracellulari derivate dal tumore (tdEV) stanno attirando molta attenzione a causa del loro potenziale come biomarcatori del cancro. Sebbene i tdEV siano significativamente più abbondanti nel sangue rispetto ad altri biomarcatori del cancro, la loro concentrazione rispetto ad altri componenti del sangue rimane relativamente bassa. La presenza di particelle nel sangue di dimensioni simili a quelle dei tdEV richiede non solo un sensore sensibile ma anche selettivo.

Due pettini in nanoscala

Su scala nanometrica, il sensore sembra due pettini intrecciati l'uno nell'altro, che lascia spazi tra i denti'—gli elettrodi—di circa 120 nanometri. Questa piccola dimensione del gap fornisce l'amplificazione del segnale. Il sensore ha due livelli di selezione e due livelli di amplificazione. Ciò gli conferisce la selettività e la sensibilità per rilevare con precisione le particelle a bassa concentrazione. "La caratteristica più unica di questo sensore è che la sua sensibilità si estende su oltre sei ordini di grandezza. A differenza di altri sensori, copre la maggior parte dell'intervallo clinicamente rilevante per il rilevamento di tdEV nel sangue, "dice Dilu Mathew, uno dei ricercatori del gruppo NanoElectronics dell'Università di Twente.

Matteo, vincitore del Metrohm Young Chemist Award 2018, sta attualmente lavorando su un nuovo sensore. Dice:"L'obiettivo è realizzare un sensore in grado di rilevare un singolo tdEV in una piccola quantità di sangue". Il suo collega Pepijn Beekman aggiunge:"In laboratorio abbiamo già dimostrato che possiamo rilevare singole nanoparticelle".