尿液中纳米线捕捉癌症DNA和检测脑瘤突变

在日本名古屋大学领导的一个研究小组开发出一种技术来捕捉和释放游离DNA (cfDNA)在纳米线表面的尿液。通过提取DNA,他们能够成功地检测IDH1突变,神经胶质瘤的基因突变特点,脑瘤的一种。他们的发现增加癌症使用尿液检测测试的有效性。他们在杂志上发表了他们的结果生物传感器和Bioelectronic年代。

脑部肿瘤常常检查后才出现症状,如四肢瘫痪。但即使他们发现,他们往往非常先进,很难通过手术移除它们。在这些肿瘤中,一些最致命的神经胶质瘤。这些肿瘤平均存活时间低至12 - 18个月。因此,对于病人的生存机会,早期检测是必要的。

尽可能多的患者常规体检,他们给尿液样本,这些样本可以有效地用于脑部肿瘤的寻找证据。脑部肿瘤的一个特点是cfDNA的存在,小DNA粒子释放肿瘤交感神经旧受损的细胞和处理。通常,主人的cfDNA被巨噬细胞消失了,但在癌症细胞中,细胞分裂得如此之快,有剩cfDNA过剩,在尿液中排出。

“这些细胞作为一种非侵入性的检测方法来检查癌症已通过美国食品和药物管理局对癌症筛查、诊断、预后、癌症和监测进展和治疗反应,”教授高雄Yasui,研究小组的一员,说。“然而,一个主要的瓶颈是缺乏技术有效地隔离cfDNA从尿液的排泄cfDNA可能短,支离破碎,和低浓度”。

为了克服这个问题,一个团队组成的教授高雄Yasui, Yoshinobu巴巴教授和研究员Hiromi高桥研究生院的工程,随着教授Atsushi写到创新研究院的未来社会,名古屋大学合作Takeshi柳田来自东京大学的教授和副教授Sakon Rahong国王蒙研究所的技术Ladkrabang,泰国,国方法用于氧化锌(氧化锌)纳米线表面捕捉cfDNA并从神经胶质瘤细胞外囊泡。

氧化锌被选中,是因为水分子吸附在氧化锌纳米线的表面。这些水分子形成氢键与任何cfDNA尿样。保税cfDNA可以被淘汰,让研究人员分离微量的样品。

他们的技术是一个巨大的成功。“我们成功地分离尿cfDNA,与传统的方法是非常困难的,”Yasui说。“虽然在之前的实验中,我们表明,纳米线可以捕捉癌症细胞外囊泡,我们发现在这个示例;令人惊讶的是捕获cfDNA使用类似的技术。当我们提取cfDNA,我们发现IDH1突变,这是一个神经胶质瘤中发现的基因突变特点。这对我们来说是令人兴奋的,因为这是第一次报告的IDH1突变的检测尿样一样小0.5毫升。”

“这项研究克服了目前使用的方法的缺点使用化学、生物、医学和纳米技术提供一个尿cfDNA临床使用最先进的方法,特别是作为分析工具来促进癌症的早期诊断。”Yasui说。“虽然我们测试神经胶质瘤,这个方法打开新的可能性的检测肿瘤突变。如果我们知道变异寻找的类型,我们可以很容易地应用我们的技术来检测其他类型的肿瘤,尤其是那些不能被孤立的检测常规方法。”

参考:高桥H, Yasui T,尹浩然,Hirano。突变检测尿游离DNA通过国隔离液体活检对纳米线。生物传感器和生物电子学。2023;234:115318。doi:10.1016 / j.bios.2023.115318

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