Этот метод, который недавно был подробно описан в Журнале Американского химического общества, использует наночастицы с ядрами, богатыми никелем, и оболочками, богатыми платиной, для повышения чувствительности иммуноферментного анализа (ELISA).
ELISA – это тест, который измеряет образцы биохимических веществ, таких как антитела и белки, которые могут указывать на наличие рака, ВИЧ, беременности и т. Д. При обнаружении биохимического вещества тест генерирует цветной вывод, который можно использовать для количественной оценки его концентрации. Чем ярче цвет, тем сильнее концентрация. Тесты должны быть чувствительными, чтобы предотвратить ложноотрицательные результаты, которые могут отсрочить лечение или вмешательство.
В ходе исследования исследователи обнаружили, что, когда наночастицы использовались вместо обычного фермента, используемого в ELISA – пероксидазы, – этот тест был в 300 раз более чувствителен при обнаружении карциноэмбрионального антигена, биомаркера, который иногда используется для обнаружения колоректального рака.
И хотя в исследовании использовался биомаркер колоректального рака, этот метод можно использовать для обнаружения биомаркеров других типов рака и заболеваний, – говорит Сяоху Ся, доцент кафедры химии UCF и соавтор исследования.
Колоректальный рак является третьей по значимости причиной смертей от рака в США.S., не считая некоторых видов рака кожи, а раннее обнаружение помогает улучшить результаты лечения, согласно U.S. Центры по контролю и профилактике заболеваний.
Повышение чувствительности происходит за счет «имитации» наночастиц никель-платины, которые значительно увеличивают эффективность реакции теста, что увеличивает его цветовой выход и, следовательно, его способность к обнаружению, говорит Ся.
Пероксидазы, обнаруженные в корне хрена, десятилетиями широко использовались для создания цвета в диагностических тестах.
Однако они имеют ограниченную эффективность реакции и, следовательно, цветопередачу, что препятствует разработке чувствительных диагностических тестов, – говорит Ся.
Наночастицы, имитирующие пероксидазу, были широко разработаны за последние 10 лет, но ни один из них не достиг эффективности реакции наночастиц, разработанных Ся и его командой.
«Эта работа устанавливает рекорд каталитической эффективности имитатора пероксидазы», - говорит Ся. "Он преодолевает ограничение каталитической эффективности имитаторов пероксидазы, что является давней проблемой в этой области."
«Такой прорыв обеспечивает высокочувствительное обнаружение биомаркеров рака с конечной целью спасения жизней за счет более раннего выявления рака», – говорит он.
Ся говорит, что следующие шаги в исследовании – продолжить совершенствование технологии и применить ее к клиническим образцам пациентов-людей, чтобы изучить ее эффективность.
«Мы надеемся, что в ближайшем будущем эту технологию можно будет использовать в клинических диагностических лабораториях», – говорит Ся.