Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verstärktes Leuchten - Direkter Nachweis zirkulierender Tumorzellen in Blutproben

14.08.2019

Im Blut zirkulierende Tumorzellen dienen als Marker zur Früherkennung und Prognose von Krebserkrankungen. Ihr Nachweis ist jedoch herausfordernd aufgrund ihrer geringen Menge. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellen Wissenschaftler einen ultrasensitiven Ansatz für die direkte Detektion zirkulierender Tumorzellen in Blutproben vor. Er basiert auf einer verstärkten, zeitaufgelösten Fluoreszenzmessung leuchtender Lanthanid-Ionen, die aus spezifisch an Tumorzellen bindenden Nanopartikeln freigesetzt werden.

Übliche Techniken zum Nachweis zirkulierender Tumorzellen benötigen eine aufwendige Anreicherung vor der Detektion, denn auf 10 Millionen Blutzellen kommt nur etwa eine Tumorzelle.


Im Blut zirkulierende Tumorzellen detektieren Forscher direkt mittels Fluorenszenzmessung leuchtender Lanthanid-Ionen.

(c) Wiley-VCH

Der neue Ansatz des Teams um Xiaorong Song, Xueyuan Chen und Zhuo Chen vom Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, der Fujian Agriculture and Forestry University sowie dem Fujian Cancer Hospital (Fuzhou, Fujian, China) kommt dagegen ohne Anreicherungsschritt aus und weist zirkulierende Tumorzellen sehr empfindlich direkt in Blutproben nach.

Er basiert auf einer „Auflösungs-verstärkte zeitaufgelöste Photolumineszenz“ genannten Methode und nutzt fluoreszierende Nanopartikel aus einer Komplexverbindung des Lanthanids Europium als Schlüsselkomponente.

Zunächst stellten die Forscher Antikörper gegen das epitheliale Zelladhäsionsmolekül (EpCAM) her, ein Glycoprotein, das in hoher Zahl auf der Oberfläche vieler Tumorzellen vorkommt und als diagnostischer Marker für Krebserkrankungen gilt.

Die Vertiefungen von Mikrotiterplatten wurden mit den Antikörpern beschichtet, sodass in einer Blutprobe enthaltene Tumorzellen fest in den Vertiefungen haften bleiben, während andere Blutbestandteile entfernt werden.

Mit den gleichen Antikörpern beschichteten die Wissenschaftler die Europium-haltigen Nanopartikel, die dann, in Lösung in die Vertiefungen gegeben, in großer Zahl spezifisch an die Tumorzellen binden. Ein anschließend zugegebener „Entwickler“ löst die Nanopartikel auf und setzt so Myriaden von Europium-Ionen frei. Von Bestandteilen der Entwicklerlösung werden diese sogleich gebunden und fest eingeschlossen. Dies sorgt für eine Verstärkung ihrer Fluoreszenz um ein Vielfaches.

Ein weiterer essenzieller Vorteil der Methode: Europium-Ionen sind sehr langlebige Fluorophore und fluoreszieren mehrere Mikrosekunden nach ihrer Anregung durch einen Lichtblitz. Da zeitaufgelöst gearbeitet wird, kann die Messung zeitverzögert gestartet werden. Hintergrundsignale aufgrund der Autofluoreszenz von Zellbestandteilen halten dagegen nur weniger Nanosekunden an und sind dann bereits abgeklungen. Die Empfindlichkeit der Messungen steigt. So gelang den Forschern, bereits eine einzige Tumorzelle pro Mikrotiterplatten-Vertiefung nachzuweisen.

Tests mit Blutproben von Krebspatienten registrierten bereits 10 Zellen pro Milliliter Blut. 14 von 15 Tumorpatienten konnten mit der neuen Methode identifiziert werde. Die Zahl der Tumorzellen korrelierte dabei stark mit dem Stadium der Krebserkrankung der Patienten.

Angewandte Chemie: Presseinfo 20/2019

Autorin: Xueyuan Chen, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences (China), mailto:xchen@fjirsm.ac.cn

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69451 Weinheim, Germany.

Originalpublikation:

https://doi.org/10.1002/ange.201907605

Weitere Informationen:

http://presse.angewandte.de

Dr. Karin J. Schmitz | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.
Weitere Informationen:
https://www.gdch.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wenn Hefen miteinander reden
16.08.2019 | Technische Universität Dresden

nachricht Neue Überlebensstrategie der Pneumokokken im Zentralnervensystem identifiziert
16.08.2019 | Universität Greifswald

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Laser für durchdringende Wellen: Forscherteam entwickelt neues Prinzip zur Erzeugung von Terahertz-Strahlung

Der „Landau-Niveau-Laser“ ist ein spannendes Konzept für eine ungewöhnliche Strahlungsquelle. Er hat das Zeug, höchst effizient sogenannte Terahertz-Wellen zu erzeugen, die sich zum Durchleuchten von Materialen und für die künftige Datenübertragung nutzen ließen. Bislang jedoch scheiterten nahezu alle Versuche, einen solchen Laser in die Tat umzusetzen. Auf dem Weg dorthin ist einem internationalen Forscherteam nun ein wichtiger Schritt gelungen: Im Fachmagazin Nature Photonics stellen sie ein Material vor, das Terahertz-Wellen durch das simple Anlegen eines elektrischen Stroms erzeugt. Physiker des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) waren maßgeblich an den Arbeiten beteiligt.

Ebenso wie Licht zählen Terahertz-Wellen zur elektromagnetischen Strahlung. Ihre Frequenzen liegen zwischen denen von Mikrowellen und Infrarotstrahlung. Sowohl...

Im Focus: A miniature stretchable pump for the next generation of soft robots

Soft robots have a distinct advantage over their rigid forebears: they can adapt to complex environments, handle fragile objects and interact safely with humans. Made from silicone, rubber or other stretchable polymers, they are ideal for use in rehabilitation exoskeletons and robotic clothing. Soft bio-inspired robots could one day be deployed to explore remote or dangerous environments.

Most soft robots are actuated by rigid, noisy pumps that push fluids into the machines' moving parts. Because they are connected to these bulky pumps by tubes,...

Im Focus: Crispr-Methode revolutioniert

Forschende der ETH Zürich entwickelten die bekannte Crispr/Cas-Methode weiter. Es ist nun erstmals möglich, Dutzende, wenn nicht Hunderte von Genen in einer Zelle gleichzeitig zu verändern.

Crispr/Cas ist in aller Munde. Mit dieser biotechnologischen Methode lassen sich in Zellen verhältnismässig einfach und schnell einzelne Gene präzise...

Im Focus: Wie schwingen Atome in Graphen-Nanostrukturen?

Innovative neue Technik verschiebt die Grenzen der Nanospektrometrie für Materialdesign

Um das Verhalten von modernen Materialien wie Graphen zu verstehen und für Bauelemente der Nano-, Opto- und Quantentechnologie zu optimieren, ist es...

Im Focus: Vehicle Emissions: New sensor technology to improve air quality in cities

Researchers at TU Graz are working together with European partners on new possibilities of measuring vehicle emissions.

Today, air pollution is one of the biggest challenges facing European cities. As part of the Horizon 2020 research project CARES (City Air Remote Emission...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gedanken rasen zum Erfolg: CYBATHLON BCI Series 2019

16.08.2019 | Veranstaltungen

Impfen – Kleiner Piks mit großer Wirkung

15.08.2019 | Veranstaltungen

Internationale Tagung zur Katalyseforschung in Aachen

14.08.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Laser für durchdringende Wellen: Forscherteam entwickelt neues Prinzip zur Erzeugung von Terahertz-Strahlung

16.08.2019 | Physik Astronomie

Solarflugzeug icaré testet elektrische Flächenendantriebe

16.08.2019 | Energie und Elektrotechnik

Neue Überlebensstrategie der Pneumokokken im Zentralnervensystem identifiziert

16.08.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics