Изследователи представиха автоматизирано устройство, което може да диагностицира глиобластома — бързоразвиващ се и нелечим рак на мозъка — за по-малко от час. Това нововъведение може да окаже значително въздействие върху прогнозата и лечението на пациентите с глиобластом.

Диагностичният инструмент използва биочип с електрокинетична технология за откриване на активни рецептори на епидермалния растежен фактор (EGFR), които са свръхизразени при някои видове рак, като глиобластома. Тези рецептори се намират в по-големи извънклетъчни мехурчета, наречени екзозоми — уникални наночастици, освобождавани от клетките с нисък заряд.

Биочипът съдържа евтин електрокинетичен сензор с размера на върха на химикалка. Антителата на сензора образуват многобройни връзки с едно мехурче, което увеличава диагностичната чувствителност и селективност. Синтетичните наночастици от силициев диоксид сигнализират за наличието на активни EGFR върху мехурчетата, като носят отрицателен заряд, предизвиквайки промяна в напрежението при наличие на глиобластом.

Устройството се състои от три компонента: интерфейс за автоматизация, преносим прототип на машината и биочип. Всеки тест изисква нов биочип, но интерфейсът и прототипът могат да се използват многократно. Тестът отнема по-малко от час и изисква само 100 микролитра кръв. Впечатляващо е, че производството на всеки биочип струва по-малко от 2 долара.

Технологията е разработена за глиобластома, но може да бъде адаптирана за откриване на други биологични наночастици, като по този начин може да се диагностицират заболявания, като рак на панкреаса, сърдечносъдови заболявания, деменция и епилепсия. Екипът активно проучва тези възможности, за да разшири диагностичните приложения на устройството.

Това е значителен напредък в ранното откриване и лечение на глиобластома и други сериозни заболявания, което дава надежда за подобряване на резултатите и преживяемостта на пациентите.

Източник: Maniya, N.H., Kumar, S., Franklin, J.L. et al. An anion exchange membrane sensor detects EGFR and its activity state in plasma CD63 extracellular vesicles from patients with glioblastoma. Commun Biol 7, 677 (2024). https://doi.org/10.1038/s42003-024-06385-1

Снимка: Matt Cashore/University of Notre Dame