Nieuw onderzoek zou een betere analyse kunnen opleveren van de rol van extracellulaire blaasjes en deeltjes bij ziekten, kanker

Justus Ndukaife, assistent-professor elektrische en computertechniek aan de Vanderbilt University, leidt innovatief onderzoek dat op effectievere wijze nanogrote extracellulaire blaasjes en deeltjes (EVP’s) opvangt om hun rol bij kanker en neurodegeneratieve ziekten te analyseren.

Het onderzoek, uitgevoerd in samenwerking met het lab van de Vanderbilt-professoren Robert Coffey en Kasey Vickers, is onlangs gepubliceerd in Nano-brieven.

EVP’s – inclusief recent ontdekte exomeren en supermeren – zijn duizenden keren kleiner dan de dikte van een mensenhaar. Door ze te vangen en te manipuleren, proberen onderzoekers beter te begrijpen hoe cellen moleculen verpakken en met elkaar omgaan, wat ook licht kan werpen op de vorming van verschillende ziekten, zoals kanker en de ziekte van Alzheimer.

Bij gebruik van een optisch pincet bestaat echter het risico van fotothermische verwarming die de EVP’s nadelig kan beïnvloeden. In hun paper bespreken Ndukaife en zijn team het gebruik van een anapole-antenne om de elektromagnetische energie te condenseren tot nanoschaal en met succes EVP’s te vangen met een lager laservermogen.

“Aangezien het voorgestelde vangsysteem verliesarm is, sluit het lokale temperatuurstijgingen uit en zorgt het ervoor dat belangrijke biologische deeltjes en moleculen intact blijven”, aldus de krant.

De ontwikkeling van optische pincetten werd erkend met de Nobelprijs voor natuurkunde 2018 voor hun doeltreffendheid bij het vangen van enkele cellen en grotere EV’s. Ndukaife ontwikkelde in 2020 bij Vanderbilt de allereerste opto-thermo-elektrohydrodynamische pincet (OTET) die objecten op een schaal van minder dan 10 nanometer kan vangen en manipuleren.