Разработка полимерной пленки с внедренными в нее антителами, которые обнаруживают клетки опухоли, является начальным этапом создания многообещающего диагностического средства. Раковые клетки отделяются от опухоли и начинают циркулировать посредством кровотока по всему организму. Этот процесс распространения метастаз чрезвычайно трудно контролировать, поскольку в каждом миллиарде клеток крови можно вычислить лишь одну циркулирующую клетку опухоли.
В исследовании, проведенном учеными из японского института физико-химических исследований RIKEN, в сотрудничестве с коллегами из Калифорнийского Университета и химического института Китайской академии наук, была разработана полимерная пленка, которая может вычислять специфические циркулирующие клетки (CTC1). Дальнейшая разработка системы могла бы помочь врачам диагностировать развитие рака и оценивать эффективность лечения.
Исследователи использовали электрическое поле с небольшим напряжением, чтобы нанести проводящую полимерную пленку поли3,4-этилендиокситиофен или PEDOT на стеклянную основу размером 2 квадратных сантиметров. Полимер формировал небольшие нанодоты, размер которых варьировал от 100 до 300 нанометров в зависимости от величины поданного напряжения(1-1.4 V), используемого в процессе.
Добавление химических компоновщиков к пленке позволило прикрепить к ней антитело с белком стрептавидином. В свою очередь, антитело могло улавливать антиген называющийся молекулой адгезии эпителиальной клетки (EpCAM), которая производится большинством клеток опухоли. Таким образом, пленка могла распознавать и захватывать клетки опухоли в крови объемом всего несколько миллилитров.
Группа исследователей протестировала несколько типов клеток опухоли, используя пленки с различными размерами и плотностью нанодотов, а также микроскоп для наблюдения за распознаванием и захватом клеток полимерной пленкой. Эффективность пленки, как показали результаты, зависела главным образом от размера нанодотов и наличия захватывающего антитела. Поскольку эти показатели могут быть легко модифицированы, подобный метод может быть использован для создания пленок, которые способны чувствовать другие типы клеток.
Следующим этапом в разработке диагностирующего средства станет «дальнейшее оптимизирование наноструктуры проводящих полимеров и более глубокое изучение механизма работы, позволяющего захватывать раковые клетки», как отметил руководитель института RIKEN Хсиао-хуа (Hsiao-hua Yu). «В настоящее время мы также проектируем электрическое устройство, считывающее информацию о захваченных клетках, без необходимости использования микроскопа».
