Las células tumorales que circulan en la sangre son marcadores para la detección temprana y el pronóstico del cáncer. Sin embargo, La detección de estas células es un desafío debido a su escasez. En el diario Angewandte Chemie , Los científicos han introducido ahora un método ultrasensible para la detección directa de células tumorales circulantes en muestras de sangre. Se basa en el amplificado, Medición de fluorescencia resuelta en el tiempo de iones de lantánidos luminiscentes liberados de nanopartículas que se unen específicamente a células tumorales.

Las técnicas convencionales para la detección de células tumorales circulantes requieren un enriquecimiento complicado antes de la detección porque una muestra de 10 millones de células sanguíneas solo contiene aproximadamente una célula tumoral. A diferencia de, el nuevo método desarrollado por un equipo que trabaja con Xiaorong Song, Xueyuan Chen, y Zhuo Chen, en el Instituto de Investigación de Fujian sobre la Estructura de la Materia, Academia china de ciencias, Universidad Agrícola y Forestal de Fujian, y el Hospital de Cáncer de Fujian (Fuzhou, Fujian, Porcelana), funciona sin paso de enriquecimiento y detecta directamente las células tumorales circulantes en muestras de sangre. La técnica se basa en la denominada "fotoluminiscencia de resolución temporal mejorada por disolución" y utiliza nanopartículas fluorescentes hechas de complejo de lantánido de europio.

Primero, los investigadores produjeron anticuerpos contra la molécula de adhesión de células epiteliales (EpCAM, que es una glicoproteína que está presente en cantidades muy altas en la superficie de muchas células tumorales y actúa como marcador de diagnóstico del cáncer). Estos anticuerpos se aplicaron como recubrimiento en los pocillos de las microplacas, provocando que las células tumorales contenidas en la muestra de sangre permanezcan atrapadas profundamente en los pozos mientras se extraen otros componentes sanguíneos.

Los científicos recubrieron las nanopartículas que contienen europio con los mismos anticuerpos. Esto provocó un gran número de nanopartículas, añadido en solución, para unirse específicamente a las células tumorales. Un "revelador" añadido posteriormente disolvió las nanopartículas, liberando miríadas de iones de europio. Estos fueron atados de inmediato y firmemente bloqueados por otros componentes de la solución de revelador. Esto resultó en una amplificación múltiple de la fluorescencia.

Otra ventaja esencial de este método es que los iones de europio son fluoróforos de vida muy larga que continúan emitiendo fluorescencia durante varios microsegundos después de la excitación con un destello de luz. Debido a que las mediciones se resuelven en el tiempo, es posible iniciar la medición con un retraso. Las señales de fondo causadas por la autofluorescencia de los componentes de la célula solo continúan durante unos pocos nanosegundos y se desvanecen antes de que comience la medición. Esto aumenta la sensibilidad de las mediciones, haciendo posible que los investigadores detecten una sola célula tumoral por pocillo de microplaca.

Las pruebas con muestras de sangre de pacientes con cáncer registraron tan solo 10 células por mililitro de sangre. Catorce de los quince pacientes con cáncer fueron identificados correctamente mediante este nuevo método. La cantidad de células tumorales en las muestras se correlacionó fuertemente con la etapa del cáncer en cada paciente.