Gesundheit

Der direkte Nachweis von zirkulierenden Tumorzellen in Blut-Proben

Tumorzellen zirkulieren im Blut-Markern für die Früherkennung und Prognose von Krebserkrankungen. Doch der Nachweis dieser Zellen ist eine Herausforderung aufgrund Ihrer Knappheit. In der Zeitschrift Angewandte Chemiehaben die Wissenschaftler nun eingeführt, eine hochempfindliche Methode zum direkten Nachweis von zirkulierenden Tumorzellen in Blutproben. Es basiert auf der verstärkten, time-resolved Fluoreszenz-Messung von lumineszierende Lanthanoid-Ionen, freigesetzt aus Nanopartikeln, binden spezifisch an Tumorzellen.

Konventionelle Techniken für die Erkennung von zirkulierenden Tumorzellen erfordern komplizierte Anreicherung vor der Detektion, da eine Stichprobe von 10 Millionen Blutzellen enthält nur etwa ein tumor-Zelle. Im Gegensatz dazu, die neue Methode, entwickelt von einem team mit Xiaorong Song, Xueyuan Chen und Zhuo Chen, in Fujian Institut der Forschung über die Struktur der Materie, chinesische Akademie von Wissenschaften in Fujian Agriculture and Forestry University und Fujian-Krebs-Krankenhaus (Fuzhou, Fujian, China), funktioniert ohne anreicherungsschritt und direkt erkennt, zirkulierende Tumorzellen in Blutproben. Die Technik basiert auf einer so genannten „Auflösung-erweiterte zeitaufgelöste photolumineszenz“ und verwendet leuchtende Nanopartikel aus der Lanthanoiden europium-Komplex.

Zuerst werden die Forscher Antikörper gegen das epitheliale zelladhäsionsmolekül (EpCAM, ist ein Glykoprotein, welches in sehr hoher Zahl auf der Oberfläche von vielen Tumorzellen und dient als diagnostischer marker für Krebs). Diese Antikörper wurden eingesetzt als Beschichtung in die Vertiefungen von Mikrotiterplatten, wodurch Tumorzellen, die im Blut enthaltenen Probe stecken bleiben tief im Brunnen, da andere Blut-Komponenten entfernt wurden.

Beschichteten die Wissenschaftler die europium-haltigen Nanopartikel, die mit dem gleichen Antikörper. Dies verursachte eine große Zahl der Nanopartikel, Hinzugefügt, die in der Lösung zu binden gezielt an die Tumorzellen. Nachträglich Hinzugefügt „Entwickler“ aufgelöst, die Nanopartikel freisetzen unzähligen europium-Ionen. Diese wurden sofort gebunden und fest verschlossen, die von anderen Komponenten der Entwickler-Lösung. Dies führte zu einer vielfachen Verstärkung der Fluoreszenz.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil dieser Methode ist, dass europium-Ionen sind sehr langlebige fluorophore, die weiterhin zu fluoreszieren, die für mehrere Mikrosekunden nach der Anregung durch einen Lichtblitz. Weil die Messungen sind Zeit-aufgelöst, es ist möglich, starten Sie die Messung mit einer Verzögerung. Hintergrund-Signale, verursacht durch die Autofluoreszenz der Zelle Komponenten nur weiterhin für ein paar Nanosekunden und verblassen, bevor die Messung beginnt. Dies erhöht die Empfindlichkeit der Messungen, wodurch es möglich für die Forscher zu erkennen, dass eine einzelne Tumorzelle pro microplate gut.

Tests mit Blutproben von Patienten mit Krebs registriert, weniger als 10 Zellen pro milliliter Blut. Vierzehn von den fünfzehn-Krebs-Patienten wurden richtig erkannt, die von dieser neuen Methode. Die Anzahl der Tumorzellen in den Proben korreliert stark mit dem Stadium des Krebses in den einzelnen Patienten.