Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Notre Dame ανέπτυξαν μία καινοτόμα και αυτοματοποιημένη συσκευή που μπορεί να διαγνώσει το γλοιοβλάστωμα, έναν ταχέως αναπτυσσόμενο και ανίατο καρκίνο του εγκεφάλου, σε λιγότερο από μία ώρα. Κατά μέσο όρο, οι ασθενείς με γλοιοβλάστωμα επιβιώνουν από 12 έως 18 μήνες μετά τη διάγνωση. Η βασική καινοτομία της νέας διαγνωστικής μεθόδου βασίζεται σε ένα βιοαισθητήρα που χρησιμοποιεί ηλεκτροκινητική τεχνολογία για την ανίχνευση βιοδεικτών, όπως οι ενεργοί Υποδοχείς Αυξητικού Παράγοντα (EGFRs), οι οποίοι είναι υπερεκφρασμένοι σε ορισμένες μορφές καρκίνου, συμπεριλαμβανομένου του γλοιοβλαστώματος, και εντοπίζονται σε εξωκυτταρικά κυστίδια.
Ο καθηγητής Hsueh-Chia Chang, από το Τμήμα Χημικών και Βιομοριακών Μηχανικών στο Notre Dame, εξήγησε πως τα εξωκυτταρικά κυστίδια, ή εξωσώματα, είναι μοναδικά νανοσωματίδια που εκκρίνονται από τα κύτταρα και φέρουν αδύναμο ηλεκτρικό φορτίο. “Η τεχνολογία μας σχεδιάστηκε ειδικά για αυτά τα νανοσωματίδια, αξιοποιώντας τα χαρακτηριστικά τους,” δήλωσε ο Chang. Η ανάπτυξη της συσκευής αντιμετώπισε δύο βασικές προκλήσεις: την ανάπτυξη μιας μεθόδου που θα μπορούσε να διακρίνει τους ενεργούς από τους μη ενεργούς EGFRs, και τη δημιουργία μιας διαγνωστικής τεχνολογίας με υψηλή ευαισθησία και εκλεκτικότητα στην ανίχνευση ενεργών EGFRs σε εξωκυτταρικά κυστίδια από δείγματα αίματος. Η διαγνωστική διαδικασία βασίζεται σε ένα βιοαισθητήρα ηλεκτροκινητικής τεχνολογίας, το μέγεθος του οποίου είναι παρόμοιο με αυτό της μύτης ενός στυλό διαρκείας.
Όταν υπάρχουν ενεργοί EGFRs, παρατηρείται μεταβολή τάσης, που υποδεικνύει την παρουσία γλοιοβλαστώματος στον ασθενή. Το σύστημα περιλαμβάνει τρία κύρια μέρη: μια αυτοματοποιημένη διεπαφή, ένα φορητό πρωτότυπο μηχάνημα και τον βιοαισθητήρα. Κάθε τεστ απαιτεί νέο βιοαισθητήρα, αλλά η διεπαφή και το πρωτότυπο μηχάνημα μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν. Κάθε τεστ διαρκεί λιγότερο από μία ώρα και χρειάζεται μόλις 100 μικρολίτρα αίματος, ενώ το κόστος των υλικών για κάθε βιοαισθητήρα δεν υπερβαίνει τα δύο δολάρια. Παρότι η συσκευή αναπτύχθηκε για τη διάγνωση του γλοιοβλαστώματος, οι ερευνητές πιστεύουν ότι μπορεί να προσαρμοστεί για την ανίχνευση άλλων βιοδεικτών και ασθενειών, όπως ο καρκίνος του παγκρέατος, οι καρδιαγγειακές παθήσεις, η άνοια και η επιληψία.
