Representación esquemática de antígenos (rojo) que se unen a grupos de carbonilo de osmio conjugado con anticuerpos (verde y violeta) en una película bimetálica sobre nanopartículas (amarillo). Crédito:Consorcio de Bioimagen de Singapur A * STAR
Una prueba de orina rápida y precisa para el cáncer de vejiga desarrollada por los investigadores de A * STAR tiene el potencial de reemplazar la sonda física invasiva que se usa actualmente.
Cistoscopia:procedimiento clínico que utiliza un estrecho El instrumento óptico tubular llamado cistoscopio para ver el interior de la vejiga es actualmente el estándar de oro para detectar cáncer en este órgano. Sin embargo, La mayoría de los pacientes no prefieren la técnica porque es invasiva, caro y requiere mucho tiempo.
Malini Olivo del A * STAR Singapore Bioimaging Consortium y sus colaboradores han desarrollado un inmunoensayo rápido para detectar y cuantificar la alfa-1 antitripsina (A1AT), un antígeno urinario descubierto recientemente y un biomarcador potencial para el cáncer de vejiga. La nueva herramienta podría usarse como una plataforma de detección de alto rendimiento para identificar a los pacientes en riesgo de desarrollar la afección urológica.
El inmunoensayo emplea dos tecnologías avanzadas, a saber, dispersión Raman mejorada en la superficie (SERS), una poderosa técnica espectroscópica para detectar analitos a bajas concentraciones, y película bimetálica sobre nanopartículas, un sustrato plano para mejorar las señales SERS. Juntas, estas tecnologías ayudan a superar las señales de interferencia del fondo de la matriz, como las proteínas en la orina. La película bimetálica sobre nanopartículas también está recubierta con grupos de carbonilo de osmio a los que se pueden conjugar anticuerpos que buscan el objetivo para analizar A1AT (ver imagen).
Los investigadores primero probaron el inmunoensayo en una serie de soluciones estándar que contienen antígenos A1AT en varias concentraciones en el rango de 10 a 1, 000 nanogramos por mililitro. Observaron una 'huella digital' de los antígenos A1AT:un cambio espectral en el 1, 850 a 2, 130 cm −1 región que aumenta con la concentración.
Luego, los científicos probaron el inmunoensayo en muestras de orina de nueve pacientes. Encontraron niveles significativamente elevados de A1AT en pacientes con cáncer de vejiga. También hubo una marcada diferencia en las concentraciones de A1AT de pacientes con cáncer y sin cáncer, lo que sugiere que la técnica es altamente discriminativa, específico y exacto. En tono rimbombante, solo se requirieron pequeñas cantidades de muestra:las concentraciones de A1AT se pudieron cuantificar usando tan solo diez microlitros de orina.
En comparación con los inmunoensayos convencionales, el bioensayo basado en SERS tiene dos ventajas prácticas:la muestra de bajo volumen no requiere purificación antes de la prueba y el dispositivo tiene un diseño simple.
Con nuevos desarrollos, el dispositivo puede ayudar a salvar la vida de millones de posibles pacientes.
"Hemos desarrollado un biosensor inteligente SERS para la detección rápida del cáncer de vejiga, "dice Olivo." Nuestro dispositivo es extremadamente versátil porque, En teoria, los grupos de carbonilo de osmio se pueden intercambiar con otras especies de carbonilo metálico para tener en cuenta las diferentes necesidades y propósitos ".