Tema

Biosensorer för större precision vid cancerbehandling

Att dosera kemoterapi är en grannlaga uppgift. Dosen för en positiv anticancereffekt är mycket nära den som orsakar allvarliga, ibland dödliga, biverkningar. Doktoranden Sereilakhena Phal vid Umeå har utvecklat biosensorytor för detektion av läkemedel som används för cancerbehandling.

Hon utvecklar i sitt avhandlingsarbete elektrokemiska biosensorer och sensorplattformar för detektion av läkemedel som används inom kemoterapi för cancerbehandling och för bestämning av metalljoner i vattenprover. 

Elektrokemiska sensorer är analytiska verktyg som används för att detektera och kvantifiera kemiska ämnen. Vissa av dessa sensorer används rutinmässigt i kliniska applikationer och är kända för bland annat sin enkelhet, snabbhet och portabla format. Glukossensor som används vid hantering av diabetes är ett bra exempel på sådana biosensorer.

Smalt terapeutiskt fönster

Kemoterapi är en cancerbehandlingsform med ett smalt terapeutiskt fönster, det vill säga att dosen för en positiv anticancereffekt är mycket nära den som orsakar allvarliga, ibland dödliga, biverkningar. Det är därför av största vikt att dosen individanpassas så korrekt och precist som möjligt, baserat på den farmakokinetiska profilen som erhålls. För att göra det mäts läkemedelshalterna i kroppsvätskor, såsom plasma, serum eller blod.

De mätmetoder som används i dag för analys av cytostatika och deras metaboliter har många nackdelar, såsom långa analysprocedurer, förbrukning av stora mängder organiska lösningsmedel och dyr instrumentering.

Fokus i denna avhandling har varit att utveckla biosensorytor för detektion av läkemedel som används för cancerbehandling. Mtotrexat (MTX) som är ett av de vanligaste läkemedlen inom kemoterapi användes som modellsubstans. Konceptet har även utvidgats för utveckling av sensorytor för detektion av metalljoner i vattenprover.

Biosensorytorna har framställts genom immobilisering av antikroppar (anti-MTX) på kemiskt modifierade guldelektroder där olika ytmodifieringsprotokoll har använts. Biosensorerna har sedan använts för detektion av MTX in en flödecell och i ett batchsystem. Mättekniken är baserad på elektrokemisk immittansspektroskopi och databehandling enligt metoden singular value decomposition.

Detektion av bly och kadmium i dricksvatten

– De låga detektionsgränser för MTX som jag erhöll är lägre än vad som rapporterats tidigare, säger Sereilakhena Phal.

Hon har också testat användbarheten av tekniken för detektion av bly och kadmium i kranvatten och jämförde resultaten med induktivt kopplad plasma optisk emissionsspektrometri , ICP-OES, som är den vanliga metoden i dag, säger Sereilakhena Phal.

– Mätvärdena var jämförbara vilket visar sensorns potential för detektion av metalljoner som ett alternativ till ICP-OES, som är mycket dyrare.

Avhandlingen:

Development of electrochemical sensor and biosensor platforms: detection of therapeutic drugs and heavy metal ions Svensk titel: Elektrodmodifiering, karakterisering och tillämpning för detektion av metotrexat och tungmetalljoner.

Kontakt:

Sereilakhena Phal, Kemiska institutionen vid Umeå universitet, sereilakhena.phal@umu.se

Vi finns där du är @forskningsnyhet

Biosensorer för större precision vid cancerbehandling

 lästid ~ 2 min