Point-of-care-test ontwikkeld voor tumormarker in menselijk speeksel op basis van lanthanide-nanosondes

Schematische weergave van CEA-detectie in speeksel. Eu2O3 NC’s en wegwerp-spuitfilter uitgerust met nitrocellulosemembraan worden respectievelijk gebruikt als nanosondes en als bioassayplatform. De hele test kan binnen 10 minuten worden uitgevoerd, inclusief incubatie-, etiketterings- en wasprocedures, waardoor zowel kwantitatief time-resolved (TR) als kwalitatief visuele detectie van CEA mogelijk is.Geavanceerde wetenschap (2021). DOI: 10.1002 / advs.202002657

Speekselassay, dat in opkomst is als een niet-invasief alternatief voor bloedassay in klinische analyse, houdt grote beloften in voor vroege kankerdiagnostiek met voordelen van lage kosten, gemakkelijke verzameling en gemakkelijke verwerking. Daarom is point-of-care (POC) detectie van tumormarkers in het speeksel dringend vereist.

De speekseltest wordt echter ernstig belemmerd door de beperking van de inadequate gevoeligheid in de huidige commerciële testkits vanwege het veel lagere niveau van tumormarkers in speeksel dan in menselijk serum.

In een studie gepubliceerd in Geavanceerde wetenschap, ontwikkelde een onderzoeksgroep onder leiding van prof. Chen Xueyuan van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) van de Chinese Academy of Sciences een unieke lab-in-spuit-strategie voor snelle en ultragevoelige detectie van tumormarkers in speeksel op basis van lanthanide nanosondes.

De onderzoekers gebruikten Eu₂O₃ nanokristallen als biosondes, die gemakkelijk kunnen worden opgelost in zure enhancer-oplossing en omgezet kunnen worden in een groot aantal zeer luminescerende Eu3 + micellen. Ondertussen gebruikten ze een wegwerp-injectiespuitfilter uitgerust met nitrocellulosemembraan als bioassayplatform, waardoor het detectieproces binnen 10 minuten kon worden voltooid.

Door ingenieuze integratie van oplossingsverbeterde luminescerende bioassaystrategie en het geminiaturiseerde detectieapparaat, toonden de onderzoekers de haalbaarheid en betrouwbaarheid aan voor de directe kwantificering van tumormarkers zoals carcino-embryonaal antigeen (CEA) in speekselmonsters van patiënten met een detectielimiet tot 1,47 pg / ml ( 7,35 fM).

Wat nog belangrijker is, is dat de onderzoekers dankzij zo’n uitstekende luminescentie-versterkingsstrategie de fotoluminescentie-intensiteitsverandering van meer dan 0,1 ng / ml (0,5 pM) CEA met blote ogen visueel kunnen detecteren om het niveau in speeksel kwalitatief te evalueren. Het hele detectieproces is eenvoudig te bedienen, wat zeer gunstig is voor de diagnostiek van kanker door gewone mensen thuis.

Deze bevindingen onthulden het grote potentieel van de voorgestelde algemene strategie voor praktische zelfcontrole thuis van sporenhoeveelheden tumormarkers in speeksel, wat de exploitatie van lanthanide-nanosondes voor POC-bioassay van diverse ziektemarkers in complexe biologische vloeistoffen kan versnellen.