自主功能超晶格纳米传感器使得使用液体活检进行质母细胞瘤诊断成为可能
Srilakshmi Premachandran1,2,3,4, Rupa Haldavnekar1,2,3,4, Swarna Ganesh1,2,3,4
1Institute for Biomedical Engineering, Science and Technology (I BEST), Partnership between Toronto Metropolitan University (formerly Ryerson University) and St. Michael's Hospital, Toronto, Ontario M5B 1W8, Canada.
ACS nano
|October 12, 2023
概括
现在可以使用一种新的液体活检方法检测质母细胞瘤 (GBM),该方法分析GBM癌症干细胞 (GBM CSC-EVs) 的细胞外囊泡. 这种超敏感的技术可以从小血液样本中提供准确的GBM诊断,改善早期检测和患者的治疗结果.
科学领域:
- 在瘤学瘤学.
- 生物技术是生物技术.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 质母细胞瘤 (GBM) 是一种具有不良预后的侵袭性脑癌,由于诊断工具有限,经常被诊断为晚期.
- 目前用于GBM的液体活检方法面临挑战,因为血脑屏障限制生物标志物进入循环.
- 对于验证的,非侵入性的循环生物标志物,对于准确的GBM诊断和预后,有极大的需求.
研究的目的:
- 开发一种新的,无标记物液体活检方法,用于准确诊断质母细胞瘤.
- 为了利用来自质母细胞癌干细胞 (GBM CSC-EVs) 的细胞外囊泡作为诊断方式.
- 建立一种高度敏感的检测方法,直接从患者血清中检测罕见的GBM CSC-EV.
主要方法:
- 开发了一种超灵敏的超晶格传感器,用于表面增强的拉曼散射 (SERS).
- 应用SERS传感器用于GBM CSC-EVs的无标记,整体分子分析.
- 从小量的患者血清 (5μL) 中直接检测GBM CSC-EV,而无需先前隔离.
主要成果:
- 该SERS传感器实现了超低的检测极限 (原子,10-18M),使得GBM CSC-EVs的痕迹级检测.
- 鉴定了GBM CSC-EVs的独特分子概况,将其与非癌症EV和GBM癌细胞EV区分开来.
- 在GBM患者血清中进行的初步验证表明,使用5μL血液显示出100%的灵敏度和97%的特异性.
结论:
- 来自质母细胞癌干细胞 (GBM CSC-EVs) 的细胞外囊泡作为质母细胞瘤检测的可靠生物标志物.
- 开发的基于SERS的超敏感液体活检技术使得质母细胞瘤的准确和早期诊断成为可能.
- 这种方法有可能彻底改变质母细胞瘤液体活检,提供实时监测并影响诊断范式.
