Met behulp van laserbestraling slaagden de onderzoekers erin om binnen enkele minuten EV’s op nanoschaal rechtstreeks in een celsupernatant te detecteren. Krediet: Takuya Iida, Osaka Metropolitan University
Kunnen deeltjes zo minuscuul als virussen binnen slechts vijf minuten nauwkeurig worden gedetecteerd? Wetenschappers van de Osaka Metropolitan University zeggen ja, met hun innovatieve methode voor ultrasnelle en ultragevoelige kwantitatieve meting van biologische nanodeeltjes, die deuren openen voor een vroege diagnose van een breed scala aan ziekten.
Extracellulaire blaasjes (EV’s) op nanoschaal, inclusief exosomen, met diameters van 50-150 nm, spelen een essentiële rol in de intercellulaire communicatie en hebben de aandacht getrokken als biomarkers voor verschillende ziekten en capsules voor medicijnafgifte. Bijgevolg is de snelle en gevoelige detectie van EV’s op nanoschaal uit sporenmonsters van cruciaal belang voor de vroege diagnose van hardnekkige ziekten zoals kanker en de ziekte van Alzheimer. De extractie van EV’s op nanoschaal uit celkweekmedia vereiste voorheen echter een complex en tijdrovend proces met ultracentrifugatie.
Een onderzoeksteam onder leiding van directeur professor Takuya Iida, adjunct-directeur universitair hoofddocent Shiho Tokonami en adjunct-directeur professor Ikuhiko Nakase van het Research Institute for Light-Induced Acceleration System (RILACS) van de Osaka Metropolitan University, heeft de kracht van laserlicht gebruikt om versnellen de reactie tussen EV’s op nanoschaal afgeleid van kankercellen en met antilichamen gemodificeerde microdeeltjes. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in Horizonnen op nanoschaal.
De driedimensionale structuur van de resulterende aggregaten werd vervolgens geanalyseerd met behulp van confocale microscopie. Als resultaat toonden de onderzoekers het vermogen om binnen vijf minuten ongeveer 10 te meten3–104 EV’s op nanoschaal in een monster van 500 nL.
Professor Iida concludeerde: “Deze onderzoeksprestatie biedt een methode voor ultrasnelle en ultragevoelige kwantitatieve meting van biologische nanodeeltjes, en biedt een basis voor innovatieve analyse van cel-tot-celcommunicatie en vroege diagnose van verschillende ziekten in de toekomst.”
Meer informatie:
Kana Fujiwara et al., Ultrasnelle gevoeligheidsgecontroleerde en specifieke detectie van extracellulaire blaasjes met behulp van optische kracht met antilichaam-gemodificeerde microdeeltjes in een microflow-systeem, Horizonnen op nanoschaal (2023). DOI: 10.1039/D2NH00576J
Geleverd door Osaka Metropolitan University
