As células tumorais que circulam no sangue são marcadores para a detecção precoce e o prognóstico do câncer. Contudo, a detecção dessas células é um desafio devido à sua escassez. No jornal Angewandte Chemie , os cientistas agora introduziram um método ultrassensível para a detecção direta de células tumorais circulantes em amostras de sangue. É baseado no amplificado, medição de fluorescência resolvida no tempo de íons lantanídeos luminescentes liberados de nanopartículas que se ligam especificamente a células tumorais.

As técnicas convencionais para a detecção de células tumorais circulantes requerem enriquecimento complicado antes da detecção porque uma amostra de 10 milhões de células sanguíneas contém apenas cerca de uma célula tumoral. Em contraste, o novo método desenvolvido por uma equipe que trabalha com Xiaorong Song, Xueyuan Chen, e Zhuo Chen, no Instituto Fujian de Pesquisa sobre a Estrutura da Matéria, Academia Chinesa de Ciências, Universidade de Agricultura e Florestas de Fujian, e Fujian Cancer Hospital (Fuzhou, Fujian, China), funciona sem etapa de enriquecimento e detecta diretamente células tumorais circulantes em amostras de sangue. A técnica é baseada na chamada "fotoluminescência resolvida no tempo aprimorada por dissolução" e usa nanopartículas fluorescentes feitas de complexo lantanídeo de európio.

Primeiro, os pesquisadores produziram anticorpos contra a molécula de adesão da célula epitelial (EpCAM, que é uma glicoproteína que está presente em números muito elevados na superfície de muitas células tumorais e atua como um marcador diagnóstico para o câncer). Esses anticorpos foram aplicados como um revestimento nos poços das microplacas, fazendo com que as células tumorais contidas na amostra de sangue permanecessem presas profundamente nos poços enquanto outros componentes do sangue eram removidos.

Os cientistas revestiram as nanopartículas contendo európio com os mesmos anticorpos. Isso causou um grande número de nanopartículas, adicionado na solução, para se ligar especificamente às células tumorais. Um "desenvolvedor" adicionado posteriormente dissolveu as nanopartículas, liberando uma miríade de íons de európio. Eles foram imediatamente limitados e fortemente bloqueados por outros componentes da solução do desenvolvedor. Isso resultou em uma amplificação múltipla da fluorescência.

Outra vantagem essencial desse método é que os íons de európio são fluoróforos de vida muito longa que continuam a apresentar fluorescência por vários microssegundos após a excitação com um flash de luz. Como as medições são resolvidas com o tempo, é possível iniciar a medição com um atraso. Os sinais de fundo causados ​​pela autofluorescência dos componentes das células continuam por apenas alguns nanossegundos e desaparecem antes do início da medição. Isso aumenta a sensibilidade das medições, possibilitando aos pesquisadores detectar uma única célula tumoral por poço da microplaca.

Testes com amostras de sangue de pacientes com câncer registraram apenas 10 células por mililitro de sangue. Quatorze em quinze pacientes com câncer foram corretamente identificados por este novo método. O número de células tumorais nas amostras se correlacionou fortemente com o estágio do câncer em cada paciente.