La detección temprana puede significar la diferencia entre la vida y la muerte en un diagnóstico de cáncer y enfermedad. Es por eso que los investigadores de la Universidad de Florida Central están trabajando para desarrollar una nueva técnica de detección que sea más de 300 veces más efectiva para detectar un biomarcador de enfermedades como el cáncer que los métodos actuales.

La técnica, que se detalló recientemente en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense , utiliza nanopartículas con núcleos ricos en níquel y conchas ricas en platino para aumentar la sensibilidad de un ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA).

ELISA es una prueba que mide muestras para bioquímicos, como anticuerpos y proteínas, que puede indicar la presencia de cáncer, VIH, embarazo y más. Cuando se detecta un bioquímico, la prueba genera una salida de color que se puede utilizar para cuantificar su concentración. Cuanto más fuerte es el color, cuanto más fuerte es la concentración. Las pruebas deben ser sensibles para evitar falsos negativos que puedan retrasar el tratamiento o las intervenciones.

En el estudio, Los investigadores encontraron que cuando las nanopartículas se utilizaron en lugar de la enzima convencional utilizada en un ELISA, peroxidasa, la prueba era 300 veces más sensible para detectar el antígeno carcinoembrionario. un biomarcador que a veces se utiliza para detectar cánceres colorrectales.

Y aunque en el estudio se utilizó un biomarcador para el cáncer colorrectal, la técnica podría usarse para detectar biomarcadores de otros tipos de cánceres y enfermedades, dice Xiaohu Xia, profesor asistente en el Departamento de Química de la UCF y coautor del estudio.

El cáncer colorrectal es la tercera causa principal de muerte relacionada con el cáncer en los EE. UU. sin contar algunos tipos de cáncer de piel, y la detección temprana ayuda a mejorar los resultados del tratamiento, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU.

El aumento en la sensibilidad proviene de "imitaciones" de nanopartículas de níquel-platino que aumentan en gran medida la eficiencia de reacción de la prueba, lo que aumenta su salida de color, y por lo tanto su capacidad de detección, Xia dice.

Las peroxidasas que se encuentran en la raíz de rábano picante se han utilizado ampliamente para generar color en pruebas de diagnóstico durante décadas. Sin embargo, tienen una eficiencia de reacción limitada y, por lo tanto, una salida de color, que ha inhibido el desarrollo de pruebas diagnósticas sensibles, Xia dice.

Los "imitadores" de nanopartículas de la peroxidasa se han desarrollado ampliamente durante los últimos 10 años, pero ninguno ha logrado la eficiencia de reacción de las nanopartículas desarrolladas por Xia y su equipo.

"Este trabajo establece el récord de eficiencia catalítica del imitador de peroxidasa, Xia dice. Rompe la limitación de la eficiencia catalítica de los imitadores de peroxidasa, que es un desafío de larga data en el campo ".

"Este avance permite la detección altamente sensible de biomarcadores del cáncer con el objetivo final de salvar vidas mediante la detección temprana de cánceres, " él dice.

Xia dice que los próximos pasos para la investigación son continuar perfeccionando la tecnología y aplicarla a muestras clínicas de pacientes humanos para estudiar su desempeño.

"Esperamos que la tecnología pueda eventualmente usarse en laboratorios de diagnóstico clínico en un futuro cercano, "Xia dice.