q&more
Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

News

Direkter Nachweis zirkulierender Tumorzellen in Blutproben

Verstärktes Leuchten

© Wiley-VCH

09.08.2019: 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. 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.

Originalveröffentlichung:
Xueyuan Chen et al.; "Direct Detection of Circulating Tumor Cells in Whole Blood Using Time‐Resolved Luminescent Lanthanide Nanoprobes"; Angewandte Chemie International Edition; 2019

Fakten, Hintergründe, Dossiers

  • Frühdiagnostik
  • Krebsdiagnostik
  • Krebs

Mehr über Chinese Academy of Sciences

  • News

    Lithium-Akkus unter der Lupe

    Akkus mit Anoden aus metallischem Lithium wären aufgrund ihrer höheren Kapazität herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus eigentlich deutlich überlegen. In der Praxis stehen jedoch Sicherheitsrisiken und kurze Lebensdauer dagegen. Um die Ursachen für Fehlfunktionen und vorzeitiges Versagen besser ... mehr

    Bakterien aktivieren ihren eigenen Killer

    Eine neue photothermische Therapie könnte helfen, Antibiotika-Resistenzen zu überwinden: Ein Wirkstoff wandelt eingestrahltes nahes Infrarot-Licht lokal in Wärme um, die Keime abtötet. Dazu muss dieser „Wandler“ aber erst aktiviert werden, wie chinesische Wissenschaftler in der Zeitschrift ... mehr

    Dreifaches Leuchten gegen Geldfälschung und Produktpiraterie

    Banknoten, viele Dokumente, Markenprodukte und sensible Waren wie Pharmaka oder technische Bauteile werden markiert, um sie von Fälschungen zu unterscheiden. Herkömmliche Fluoreszenz-Markierungen können einige Fälscher inzwischen jedoch nachmachen. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stell ... mehr

Mehr über Angewandte Chemie

  • News

    Magnetschwebetrennung in der Drogenfahndung

    Verdächtige Pulver können mit einer Methode namens Magneto-Archimedes Levitation (MagLev) schnell vor Ort analysiert werden, wie eine Studie in der Zeitschrift Angewandte Chemie zeigt. Selbst stark gestreckte Substanzen in Drogengemischen werden identifiziert. Die von einem Wissenschaftler- ... mehr

    Magnetische Nanopartikel mit ionischen Flüssigkeiten für die Wasseraufbereitung

    In vielen Teilen der Welt ist der Zugang zu sauberem Trinkwasser alles andere als selbstverständlich. Filtration großer Mengen ist aufgrund der langsamen Durchflussgeschwindigkeiten jedoch kaum praktikabel. In der Zeitschrift Angewandte Chemie stellen Wissenschaftler einen neuartigen Ansatz ... mehr

    Post-Lithium-Technologie

    Preiswerte und umweltfreundliche Metalle wie Natrium und mehrwertige Leichtmetalle sollen einmal Lithium in der Batterietechnologie ersetzen. Eine große Herausforderung ist jedoch die Entwicklung langlebiger und stabiler Elektroden mit hoher Energiedichte und gleichzeitig schneller Lade- un ... mehr

q&more – die Networking-Plattform für exzellente Qualität in Labor und Prozess

q&more verfolgt den Anspruch, aktuelle Forschung und innovative Lösungen sichtbar zu machen und den Wissensaustausch zu unterstützen. Im Fokus des breiten Themenspektrums stehen höchste Qualitätsansprüche in einem hochinnovativen Branchenumfeld. Als moderne Wissensplattform bietet q&more den Akteuren im Markt einzigartige Networking-Möglichkeiten. International renommierte Autoren repräsentieren den aktuellen Wissenstand. Die Originalbeiträge werden attraktiv in einem anspruchsvollen Umfeld präsentiert und deutsch und englisch publiziert. Die Inhalte zeigen neue Konzepte und unkonventionelle Lösungsansätze auf.

> mehr zu q&more

q&more wird unterstützt von:

 

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.