Biyosensör
Uygulamalar > Metastatik kanser hücresi biyosensörleri

Metastaz, kanserin dolaşım sistemi veya lenfatik sistem yoluyla vücudun bir bölümünden diğerine yayılmasıdır. Enerji şekillerini (x-ışınları, manyetik alanlar, vb.) vücuda göndererek yalnızca iç mekan resimleri çeken radyoloji görüntüleme testlerinin (mamogramlar) aksine, biyosensörler tümörün habis gücünü doğrudan deneme potansiyeline sahiptir.
Biyolojik ve dedektör elemanının kombinasyonu, incelenen analit için küçük bir numune gereksinimi, kompakt tasarım, hızlı sinyaller, hızlı algılama, yüksek seçicilik ve yüksek hassasiyet sağlar.
Normal radyoloji görüntüleme testleriyle karşılaştırıldığında, biyosensörler yalnızca kanserin ne kadar yayıldığını bulma ve tedavinin etkili olup olmadığını kontrol etme avantajına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda kanserin erken evrelerinde metastatikliği değerlendirmek için daha ucuz, daha verimli (zaman, maliyet ve üretkenlik) yoludur.
Biyoloji mühendisliği araştırmacıları meme kanseri için onkolojik biyosensörler yaptılar.
Meme kanseri, dünya çapında kadınlar arasında önde gelen yaygın bir kanserdir.
Bir örnek, bir transferrin-kuvars kristal mikro terazisi (QCM) olabilir. Biyosensör olarak, kuvars kristali mikro terazileri, nano-gram kütle değişikliklerini algılamak için alternatif bir potansiyelden kristalin duran dalgasının frekansında salınımlar üretir. Bu biyosensörler, hücre (kanserli ve normal) yüzeylerdeki reseptörler için etkileşime girmek ve yüksek seçiciliğe sahip olmak üzere özel olarak tasarlanmıştır. İdeal olarak, bu, mamogramlar tarafından verilen nitel bir resim algılaması yerine, yüzey alanı başına bu reseptör ile hücrelerin nicel bir algılanmasını sağlar.
Hacettepe Üniversitesi'nde biyoteknoloji araştırmacısı olan Seda Atay, QCM ve MDA-MB 231 meme hücreleri, MCF 7 hücreleri ve aç MDA-MB 231 hücreleri arasındaki bu özgüllüğü ve seçiciliği in vitro olarak deneysel olarak gözlemledi. Diğer araştırmacılarla birlikte, farklı miktarlarda transferrin reseptörleri nedeniyle kütle kaymalarını ölçmek için bu farklı metastatik seviyeli hücreleri sensörler üzerinde yıkamak için bir yöntem tasarladı. Özellikle meme kanseri hücrelerinin metastatik gücü, potansiyel olarak kanser hücresi yüzeylerindeki transferrin reseptörlerine bağlanacak nanopartiküller ve transferrin içeren Kuvars kristal mikro terazileri ile belirlenebilir. Kanser hücrelerinde aşırı eksprese edildikleri için transferrin reseptörleri için çok yüksek seçicilik vardır. Hücreler, yüksek metastatik güçlerini gösteren yüksek transferrin reseptörleri ifadesine (İngilizce: expression) sahiplerse, daha yüksek yakınlığa sahiptirler ve kütledeki artışı ölçen QCM'ye daha fazla bağlanırlar. Nano gram kütle değişiminin büyüklüğüne bağlı olarak metastatik güç belirlenebilir.
Ek olarak, son yıllarda biyopsi yapılmadan akciğer kanserinin biyobelirteçlerinin saptanmasına büyük önem verilmiştir. Bu bağlamda, biyosensörler, erken akciğer kanseri teşhisi için hızlı, hassas, spesifik, kararlı, uygun maliyetli ve yayılmacı olmayan tespitler sağlamak için çok çekici ve uygulanabilir araçlardır. Bu nedenle, antikorlar, tamamlayıcı nükleik asit probları veya bir dönüştürücü yüzeyindeki diğer hareketsizleştirilmiş biyomoleküller gibi spesifik biyolojik tanıma moleküllerinden oluşan kanser biyosensörleri. Biyotanıma molekülleri, özellikle biyobelirteçler (hedefler) ile etkileşime girer ve üretilen biyolojik tepkiler, dönüştürücü tarafından ölçülebilir bir analitik sinyale dönüştürülür. Biyolojik yanıtın türüne bağlı olarak, elektrokimyasal, optik ve kütle tabanlı dönüştürücüler gibi kanser biyosensörlerinin üretiminde çeşitli dönüştürücüler kullanılır.