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Nature子刊:开发出基于纳米颗粒的生物传感器检测胰腺癌

来源:生物谷 2017-02-19 23:07


图片来自Nature Biomedical Engineering, doi:10.1038/s41551-016-0021

2017年2月19日/生物谷BIOON/---胰腺癌是癌症死亡的主要原因之一,这是因为在早期阶段,它通常是无法检测到的。在一项新的研究中,来自美国亚利桑那州立大学的Ye Hu和他的同事们开发出一种快速的廉价的基于纳米颗粒的胰腺癌诊断方法。这种方法部分上是利用胰腺癌释放的囊泡表面上的一种生物标记物开发的。相关研究结果于2017年2月6日在线发表在Nature Biomedical Engineering期刊上,论文标题为“Nanoplasmonic quantification of tumour-derived extracellular vesicles in plasma microsamples for diagnosis and treatment monitoring”。

肿瘤产生时,它们释放微小的囊泡到病人的血液中。如果生物传感器能够分离和鉴定出这些囊泡,那么利用针刺取得病人的手指血液,对所取得的血液样品进行分析,就可能潜在较早地检测癌症。Hu说,这一过程应比更加常规的活组织检查或正电子发射计算机断层扫描更加简单和更加低廉。

他解释道,所有细胞都释放囊泡,确定这些囊泡是来自健康的细胞还是来自肿瘤组织是一大挑战。如今,他和他的同事们发现胰腺癌释放出的囊泡过量表达表面蛋白EphA2。

鉴于其他的癌症研究人员和计算机蛋白组分析收集到的证据,Hu和他的团队着重关注EphA2。在这项新的研究中,他们开发出的诊断方法和诊断工具(一种生物传感器)有助进一步支持这种蛋白是源自胰腺癌的囊泡的一种生物标志物

这种传感器由载玻片组成。载玻片被分成多个孔,每个孔中包被着捕获胞外囊泡的抗体,而且这种捕获是通过这些抗体结合这些囊泡表面上的蛋白标志物实现的。每个孔也含有对光线进行不同散射的金纳米棒和金纳米球,而且这些金纳米棒和金纳米球在显微镜下分别地发出红光和绿光。

这些金纳米棒包被着特异性地结合来自胰腺细胞的囊泡的抗体,这些金纳米球包被着结合到EphA2上的抗体。因此,来自胰腺癌细胞的囊泡能够结合这两种金纳米颗粒:金纳米棒和金纳米球。这些金纳米棒和金纳米球聚集在相同的囊泡表面上,从而导致黄光产生。

Hu和他的团队证实这种生物传感器能够区分来自健康人、胰腺癌病人和胰腺炎病人的血液。Hu解释道,在利用其它的生物标志物进行的测试中,胰腺炎经常与癌症混淆在一起。该团队报道,这种生物传感器需要最小的样品制备量,它的试剂在成本上与其它的免疫检测技术(特别是酶联免疫吸附测定)不相上下。这种生物传感器仅需1μL样品,而酶联免疫吸附测定(ELISA)需要100μL以上的样品。

不过,也有人指出这项研究是非盲法的,而且每组参与者的人数较小,大约为50人。这项小型研究的数据看起来是不错的。但是还需对更加大的样品量进行盲法分析来加以验证。(生物谷 Bioon.com)

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原始出处:

Kai Liang, Fei Liu, Jia Fan et al. Nanoplasmonic quantification of tumour-derived extracellular vesicles in plasma microsamples for diagnosis and treatment monitoring. Nature Biomedical Engineering, Published online:06 February 2017, doi:10.1038/s41551-016-0021.

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