Циркулирующие в крови опухолевые клетки являются маркерами раннего обнаружения и прогнозирования рака. Тем не менее, выявление этих клеток является непростой задачей из-за их дефицита. Теперь ученые из Фуцзянского института исследований структуры вещества, Академии наук Китая, Фуцзянского университета сельского и лесного хозяйства и Фуцзянской онкологической больницы создали сверхчувствительный метод для прямого обнаружения циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) в образцах крови.
Новый метод основан на улучшенном измерении флуоресценции с временным разрешением люминесцентных ионов лантаноидов, высвобождаемых из наночастиц, которые специфически связываются с опухолевыми клетками.
Обычные методы обнаружения ЦОК требуют сложного обогащения перед обнаружением, поскольку образец из 10 миллионов кровяных клеток содержит только одну опухолевую клетку. Но новый метод не нуждается в фазе обогащения и непосредственно обнаруживает ЦОК в образцах крови. Методика основана на так называемой «фотолюминесценции со временным разрешением». Она использует флуоресцентные наночастицы, сделанные из комплекса лантаноидов европия.
Сначала исследователи создали антитела против молекул адгезии эпителиальных клеток (EpCAM), представляющих собой гликопротеин, большие количества которого находятся на поверхностях опухолевых клеток и действующих как диагностический маркер рака. Эти антитела наносили в виде покрытия в ячейки микропланшета, в результате чего опухолевые клетки, содержащиеся в образцах крови, оставались в ячейках при удалении других компонентов крови.
Затем ученые покрыли наночастицы этими же антителами. Большое количество наночастиц, добавленных в раствор, специфически связывались с опухолевыми клетками. Впоследствии добавленный «проявитель» растворил наночастицы, высвободив множество ионов европия. Они были немедленно связаны и «заперты» другими компонентами раствора. Это привело к многократному усилению флуоресценции.
Другое существенное преимущество этого метода состоит в том, что ионы европия - долгоживущие флуорофоры, которые продолжают флуоресцировать в течение нескольких микросекунд после вспышки света. Так как измерения имеют временное разрешение, начало измерения можно проводить с задержкой. Фоновые сигналы, вызванные автофлуоресценцией компонентов клетки, продолжаются только в течение нескольких наносекунд и исчезают до начала измерения. Это повышает чувствительность измерений, позволяя исследователям обнаруживать опухолевые клетки в каждой ячейке микропланшета.
При помощи нового метода ученые смогли правильно идентифицировать четырнадцать из пятнадцати больных раком по образцам крови. Количество опухолевых клеток коррелировало со стадией рака каждого пациента.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/08/190807112943.htm
