Μαγνητικά νανοσωματίδια για να αναζητήσουν βιοδείκτες καρκίνου στα σωματικά υγρά

Τετάρτη 8 Ιουλίου 2015. Μια κοινοπραξία με ερευνητές από τη Γερμανία, τον Καναδά, την Ινδία και την Πορτογαλία, στις οποίες συμμετέχει το Πανεπιστήμιο της Κόρδοβα (UCO) ως σύμβουλος στην ανάλυση της επεξεργασίας δειγμάτων, διερευνά μια νέα διαδρομή που χρησιμοποιεί νανοτεχνολογία για την έγκαιρη ανίχνευση του καρκίνου του πνεύμονα στην αναπνοή, το σάλιο και τα ούρα.

Σύμφωνα με τους ερευνητές του UCO, πρόκειται για τη χρήση μαγνητικών νανοσωματιδίων για την απομόνωση των βιοδεικτών σε αυτόν τον τύπο οργανικών βιολογικών δειγμάτων. Εκτός από το ότι είναι πολύ αποτελεσματικές στη θεραπεία των δειγμάτων, τα μαγνητικά νανοσωματίδια έχουν χαμηλό περιβαλλοντικό αντίκτυπο, γεγονός που τα καθιστά ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο στον τομέα της αναλυτικής χημείας. Το έργο περιλαμβάνει επίσης ερευνητές από τα πανεπιστήμια του Rostock της Γερμανίας. Μαδέρα, Πορτογαλία. και την Αλμπέρτα, τον Καναδά, και τα ινδικά κέντρα κυτταρικής επιστήμης και για τον εντοπισμό και τη διάγνωση στο DNA.
Οι επιστήμονες από την ομάδα του καθηγητή Miguel Valcárcel ενεργούν ως εξωτερικοί σύμβουλοι, εκπαιδεύουν τους ερευνητές σε δειγματοληπτική αγωγή και συμμετέχουν σε συναντήσεις κοινοπραξίας, όπως αυτή που πραγματοποιήθηκε τον Νοέμβριο του 2014 στη νήσο Μαδέρα. Η ερευνητική πρωτοβουλία αποτελεί μέρος μιας συμφωνίας συνεργασίας μεταξύ της Ευρωπαϊκής Ένωσης και της Ινδίας που ονομάζεται New Indigo.

Δείγματα αναπνοής, σάλιου και ούρων

Για να αναπτύξουν, να προσδιορίσουν και να ποσοτικοποιήσουν βιοδείκτες καρκίνου σε δείγματα αναπνοής, σάλιου ή ούρων, οι επιστήμονες χρειάζονται αποτελεσματικά και ακριβή εργαλεία στη θεραπεία τους.
Οι αναλυτικοί χημικοί του UCO είναι ειδικοί σε αυτόν τον τομέα και λαμβάνουν ερευνητές που μπορούν στη συνέχεια να εφαρμόσουν τις αποκτηθείσες γνώσεις στα ερευνητικά τους κέντρα. "Η θεραπεία είναι αρκετά περίπλοκη και δεν είναι πάντα δυνατό να αναλύσουμε άμεσα τα δείγματα που φθάνουν στο εργαστήριο λόγω της πολυπλοκότητάς τους και της χαμηλής συγκέντρωσης των αναλυτών στόχων", εξηγεί ο καθηγητής Marisol Cárdenas. Αυτή είναι η περίπτωση δειγμάτων νερού ή ούρων.
Για το λόγο αυτό, οι τελευταίες τεχνικές αναλυτικής χημείας προσπαθούν να αυξήσουν τη συγκέντρωση της αναλυόμενης ένωσης, την αναλυόμενη ουσία, και να εξαλείψουν την παρεμβολή. Μία από τις γραμμές στις οποίες η ομάδα του UCO εργάζεται για την προσυμπύκνωση του αναλύτη στόχου και για την απόκτηση ακριβέστερων δεδομένων στη θεραπεία των δειγμάτων είναι η μικροεκχύλιση.
"Με αυτή την τεχνική, το εκχυλιστικό πρέπει να είναι πολύ αποτελεσματικό", λέει ο ερευνητής Rafael Lucena. Τα τελευταία χρόνια, η έρευνα για αυτά τα εκχυλιστικά έχει επικεντρωθεί στα νανοσωματίδια. Κατ 'αρχήν, χρησιμοποιήθηκαν νανοσωλήνες άνθρακα, και τώρα το γκένιο και τα νανοϋλικά των μετάλλων (κυρίως χρυσός και ασήμι) βρίσκονται στη μόδα.
Οι εμπειρογνώμονες του UCO χρησιμοποιούν ένα συγκεκριμένο είδος νανοσωματιδίων, μαγνητικά, και, μέσα σε αυτά, οξείδιο του σιδήρου. "Με τη δυνατότητα χρήσης μαγνητών για τον διαχωρισμό του εκχυλιστή, καταναλώνονται λιγότεροι ενεργειακοί πόροι, ελαχιστοποιείται ο περιβαλλοντικός αντίκτυπος και επιταχύνεται η διαδικασία", δήλωσε ο Cárdenas.
Σε πρόσφατο έργο που δημοσιεύθηκε στην Εφημερίδα της Χρωματογραφίας Α, κατέστη δυνατό να προσδιοριστεί η καταλληλότητα αυτών των μεθόδων επεξεργασίας δείγματος με νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου στα ούρα. Αυτές οι πληροφορίες είναι τόσο χρήσιμες για την ευρωπαϊκή κοινοπραξία ότι ένας επιστήμονας από το Πανεπιστήμιο της Μαδέρας έκανε μια παραμονή στην Κόρδοβα για να μάθει τη σύνθεση αυτών των υλικών. Η διδακτορική φοιτήτρια Emilia María Reyes συμμετείχε ενεργά σε αυτή την εκπαίδευση.

Τεχνικές μικροεκχύλισης

Στις τεχνικές μικροεκχύλισης, τα νανοσωματίδια μπορούν να διασκορπιστούν ή να ακινητοποιηθούν σε ένα υπόστρωμα. Οι ειδικοί συνιστούσαν στην περίπτωση της αναζήτησης βιολογικών δεικτών στα σωματικά υγρά την τεχνική διασποράς. Εδώ, το εκχυλιστικό υλικό διασκορπίζεται στο υγρό. Οι δείκτες αλληλεπιδρούν με την επιφάνεια του νανοσωματιδίου. Στη συνέχεια, με ένα απλό μαγνήτη, τα νανοσωματίδια διαχωρίζονται από το υπόλοιπο υγρό δείγμα και συμπυκνώνονται σε ένα σημείο. Με συμπύκνωση και εξάλειψη της παρεμβολής, μπορεί να προσδιοριστεί η επιθυμητή ένωση.
Εκτός από τη μικροεκχύλιση, οι ειδικοί της UCO έχουν αναπτύξει γραμμές έρευνας στον τομέα της μικρογράφησης, της αυτοματοποίησης και της απλούστευσης. Όλες αυτές οι τεχνικές σχετίζονται με την πράσινη χημεία, η οποία στοχεύει στην ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων αυτού του τύπου δράσης. Επιπλέον, είναι χρήσιμα για πολύτιμα δείγματα.
Πηγή: www.DiarioSalud.net