Korean Wissenschaftler entwickeln neuen lichtbasierten Bio-Sensor für frühe Krebsdiagnose.

Wissenschaftler entwickeln optischen Biosensor für die frühe Krebsdiagnose Ein Forschungsteam am Korea Institute of Materials Science (KIMS) hat einen neuen optischen Biotechnologischen Sensor entwickelt, der in der Lage ist, kleine Mengen von Krebs-DNA im Blut hoch effizient zu detektieren. Dieser Sensor ermöglicht eine frühzeitige Diagnose von Krebserkrankungen und vereinfacht den Diagnostikprozess erheblich. Er erkennt methylierte DNA direkt durch optische Signale und unterstützt die Analyse mit künstlicher Intelligenz, wodurch komplizierte Verarbeitungsschritte wie bei traditionellen Flüssigbiopsien vermieden werden können. Die neue Technologie zeichnet sich durch erheblich verbesserte Sensitivität und Spezifität aus und kann daher Krebszeichen in einer früheren Phase präziser erfassen. Die Verwendung des optischen Biosensors im klinischen Umfeld bietet einen schnellen und nicht-invasiven Weg zur Krebsscreening. Dies könnte dazu beitragen, dass frühe Diagnosemethoden breiter angewendet werden und somit die Überlebensraten von Krebspatienten erhöht werden. Der optische Biosensor basiert auf der Methylierung von DNA, einem Prozess, bei dem Methylgruppen an die DNS angehängt werden. Diese Veränderungen sind oft mit Krebs assoziiert und bieten einen wichtigen Biomarker für die Früherkennung. Der Sensor verwendet spezielle Lichtquellen und Detektoren, um diese methylierten DNA-Abschnitte zu identifizieren und zu quantifizieren. Das Team am KIMS hat den Biosensor in mehreren Studien getestet, um seine Effektivität zu beweisen. In Laborexperimenten konnten sie zeigen, dass der Sensor even in sehr geringen Konzentrationen methylierte DNA erkennen kann. Dies ist besonders wichtig, da Krebs-DNA im frühen Stadium in der Regel in sehr geringen Mengen im Blut vorhanden ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, die oft teuer und zeitaufwendig sind, bietet der neue optische Biosensor eine kosteneffiziente und schnelle Alternative. Ein weiterer Vorteil dieses Sensors ist, dass er leicht in bestehende klinische Workflows integriert werden kann. Dies bedeutet, dass Ärzte und Labortechniker ohne zusätzliche spezialisierte Ausbildung die Technologie nutzen können. Die Kombination von optischer Detektion und künstlicher Intelligenz ermöglicht es dem Sensor, Daten in Echtzeit zu analysieren und sofortige Ergebnisse zu liefern. Dies könnte die Behandlungsentscheidungen und -planung erheblich beschleunigen. Die Forscher sehen großes Potenzial in ihrer Technologie, insbesondere für die Screening von hochprävalenten Krebsarten wie Brust- und Darmkrebs. Sie planen, in den kommenden Jahren klinische Studien durchzuführen, um die Praxistauglichkeit und Sicherheit des Sensors weiter zu evaluieren. Ein erfolgreiches Abschließen dieser Studien könnte die Markteinführung der Technologie beschleunigen und dazu beitragen, dass sie weltweit eingesetzt wird. Die Entwicklung des optischen Biosensors ist ein bedeutender Fortschritt in der Krebsforschung und -diagnostik. Sie unterstreicht die Bedeutung interdisziplinärer Ansätze, bei denen Experten aus verschiedenen Bereichen zusammenarbeiten, um innovative Lösungen zu schaffen. Das KIMS ist ein führendes Forschungsinstitut im Bereich der Materialwissenschaften und hat bereits zahlreiche bahnbrechende Entwicklungen vorgelegt. Die Forscher sind optimistisch, dass ihre neueste Innovation zu einem wichtigen Werkzeug in der Früherkennung und Behandlung von Krebserkrankungen werden kann. Industrieexperten beurteilen die neue Technologie als vielversprechend. Sie sehen das Potenzial, nicht nur die Krebsdiagnostik zu revolutionieren, sondern auch andere medizinische Anwendungen, wie z.B. die Nachsorge nach der Krebstherapie, zu verbessern. Der optische Biosensor könnte zudem in mobilen Geräten eingesetzt werden, was die Reichweite der Früherkennung erheblich erweitern würde. Das KIMS arbeitet aktiv daran, Partnerschaften mit Unternehmen und medizinischen Einrichtungen aufzubauen, um die weitere Entwicklung und Commercialisierung der Technologie voranzutreiben.