Magnet-Biosensor beschleunigt Krebstherapie
Innovative Technik findet Mutationen im Erbgut deutlich schneller
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So sehen Wissenschaftler die neue Diagnosetechnik (Grafik: dtu.dk/english) |
Lyngby/Stanford (pte003/07.03.2018/06:10) Experten der Technischen Universität von Dänemark http://dtu.dk/english haben mit Kollegen aus Stanford http://stanford.edu einen Magnet-Biosensor entwickelt, der das Erkennen von genetischen und epigenetischen Anomalien vereinfacht und beschleunigt. Damit können Ärzte schneller mit der optimalen Behandlung der unterschiedlichen Krebsarten starten.
Riesenmagnetowiderstand
Es ist bekannt, dass epigenetische DNA-Mutationen wie die Methylierung zum Wachstum eines Tumors beitragen, weil dadurch die Abwehrkräfte des Körpers geschwächt werden. Die Lösung des dänisch-amerikanischen Forscher-Teams beruht auf dem sogenannten Riesenmagnetowiderstand. Der Effekt tritt auf, wenn zwei dünne ferromagnetische Materialien durch eine nicht-ferromagnetische Schicht voneinander getrennt werden. Wenn die Dicken der Schichten bestimmte Größen haben, können sich die Magnetisierungen in den beiden ferromagnetischen Materialien entgegengesetzt ausrichten. Werden diese Sensoren einem schwachen Magnetfeld ausgesetzt, kehrt sich der Effekt um. Dieses Phänomen lässt sich in Leseköpfen von Festplatten oder zur Identifizierung von DNA-Mutationen nutzen.
Die Forscher haben mit einem Array von 64 Sensoren gearbeitet. Jeder ist darauf getrimmt, eine bestimmten Abschnitt in der DNA zu überprüfen. An den DNA-Proben, die es zu untersuchen galt, befestigten sie mikroskopisch kleine Partikel von Dauermagneten, die um sich herum ein Feld aufbauen. Das löst den GMR-Effekt aus. Daran lassen sich Mutationen erkennen - und zwar gleich serienweise bei einer einzigen Untersuchung. "Wir konnten zeigen, dass der Einsatz von 64 Sensoren gleichzeitig fünf Mutationen und vier Methylierungen bei Hautkrebsproben sichtbar machte", erläutert Forschungsleiter Giovanni Rizzi die Ergebnisse.
Passende Therapie in Minuten
Die aktuell erzeilten Resultate entsprechen denen, die parallel bei einer klassischen Laboruntersuchung gewonnen wurden. Per Guldberg, der zum Team gehört, ergänzt: "Die neue Methode ermöglicht es Ärzten, ein breites Spektrum an genetischen und epigenetischen Mutationen zu erkennen." Darauf könne eine Behandlungsmethode aufgebaut werden - und das in einem beeindruckenden Tempo. Der Patient müsse nur kurz im Wartezimmer bleiben.
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