Sensore di corrente elettrica bidimensionale basato su materiale per il rilevamento delle cellule tumorali. Credito:SUTD
Le cellule possono produrre segnali elettrici unici. Questi segnali possono essere collegati a vari tipi di cancro, come il cancro al seno, ai polmoni, al fegato, al cervello, al pancreas e alla prostata, il che significa che possono essere utilizzati come indicatori per la diagnosi precoce del cancro. Pertanto, l'utilizzo di segnali elettrici come indicatori e bersagli per i trattamenti contro il cancro potrebbe potenzialmente migliorare l'esito per i malati di cancro. Un team di ricercatori del SUTD e dell'A*STAR Bioinformatics Institute stava sviluppando un sensore per il rilevamento delle cellule del cancro al seno poiché in queste cellule si possono trovare forti segnali elettrici.
Il cancro al seno è una delle principali cause di morte a livello globale. Il rischio di cancro al seno può essere ridotto facendo scelte sane come mangiare correttamente, rimanere attivi e non fumare. È fondamentale identificare le persone a rischio il prima possibile al fine di somministrare le terapie e le cure mediche pertinenti. Di conseguenza, il rilevamento dei segnali dalle cellule del cancro al seno ha attirato l'attenzione della comunità biomedica portando alla ricerca e allo sviluppo di un'ampia gamma di metodi di rilevamento come i biosensori elettronici. Gli attuali metodi di biorilevamento tradizionali possono richiedere un numero elevato di cellule tumorali per il successo del rilevamento. Pertanto, è necessario un processo di rilevamento del numero di cellule tumorali basso per la diagnosi precoce del cancro al seno.
Il team di ricerca di Singapore ha sviluppato un sensore di materiale 2D di corrente elettrica combinato per il rilevamento delle cellule del cancro al seno. Questo sensore ultrasensibile è stato in grado di rilevare segnali elettrici da un numero record di cellule tumorali.
Questa è la prima volta che i materiali 2D sono stati utilizzati per identificare i segnali elettrici delle cellule del cancro al seno. I materiali bidimensionali appartengono a una classe di nanomateriali costituita da pochi strati di atomi. Hanno attirato molto entusiasmo in vari campi grazie alle loro proprietà elettroniche uniche.
Il ricercatore principale, il dottor Desmond Loke, assistente del SUTD, ha affermato che "i materiali 2D sono stati oggetto di recenti ricerche attive e sono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni, incluso il biorilevamento. In questo lavoro, abbiamo combinato il disolfuro di molibdeno (MoS2 ) nanosheet con una corrente elettrica, che apre una nuova gamma di possibilità nel campo del biorilevamento."
Sulla base dei risultati delle simulazioni al computer, i ricercatori hanno scoperto che l'interruzione della membrana delle cellule tumorali, risultante dal materiale 2D incorporato, e l'angolo finale del foglio di materiale 2D hanno contribuito all'aumento della resistenza. Poiché la corrente scorre lungo il foglio di materiale 2D, l'inclinazione del foglio di materiale 2D interrompe il flusso di corrente lungo la membrana cellulare. Inoltre, i componenti della membrana cellulare estratti potrebbero aver aumentato la resistenza tra il nanofoglio e la membrana cellulare, agendo da isolante e impedendo il flusso di corrente.
"Abbiamo scoperto che il sensore può rilevare segnali elettrici con circa il 70% in meno di cellule tumorali rispetto ai tradizionali sensori elettronici". Loke ha commentato.
"Il nostro studio fornisce un modo per sviluppare nuovi sensori per il rilevamento delle cellule del cancro al seno. Inoltre, questo metodo di rilevamento sensibile potrebbe aumentare le possibilità di sopravvivenza del paziente con cancro al seno", ha aggiunto il dott. Loke.
La ricerca è stata pubblicata su Nanoscale Advances . + Esplora ulteriormente
