Perangkat Ringkas dari Tiongkok Ini Bisa Mendeteksi Biomarker Kanker dari Setetes Darah

Ilustrasi(South China morning Post)

SETETES darah suatu hari kelak dapat digunakan untuk mendeteksi kanker stadium awal, menurut Wen Liaoyong dari Westlake University di Hangzhou, Tiongkok. Tim Wen sukses menyusutkan sistem penemuan nan sebelumnya sebesar lemari pendingin menjadi perangkat genggam, sekaligus meningkatkan tingkat kecermatan hingga sekitar 10.000 kali dibandingkan metode konvensional. 

“Penelitian ini menghadirkan paradigma biosensing nanofotonik nan skalabel dan kuat untuk diagnostik mini berperforma tinggi di lingkungan klinis, wilayah terpencil, hingga penggunaan di rumah,” tulis Wen dalam pengantar makalah penelitiannya.

Wen, nan sebelumnya merupakan peneliti di University of Connecticut, berasosiasi dengan School of Engineering Westlake University pada 2019 sebagai asisten guru besar dan peneliti utama independen. Ia kemudian dipromosikan menjadi guru besar madya pada Juli tahun lalu. Fokus penelitiannya mencakup material nanostruktur multikomponen dan beragam aplikasi multifungsinya.

Peralatan konvensional untuk mendeteksi biomarker kanker dalam darah biasanya memerlukan prisma, spektrometer, dan jalur optik nan kompleks. Akibatnya, mesin nan digunakan berukuran besar seperti lemari es dua pintu dan hanya dapat dioperasikan di laboratorium alias lembaga pengetesan khusus.

Tim Wen mengembangkan pendekatan baru nan diibaratkan sebagai lompatan dari era “menyalin buku” ke era “mesin cetak huruf”. Dengan membikin satu jenis utama lampau memproduksinya secara massal, ribuan chip dengan kualitas seragam dapat dicetak sekaligus pada wafer delapan inci. Biaya produksinya pun turun hingga sekitar US$5 per chip.

Karena sistem baru ini hanya mengukur intensitas cahaya, sistem penemuan dapat dibuat sangat sederhana. Perangkat tersebut hanya terdiri dari chip sensor 3D BIC, sumber sinar LED, dan fotodetektor. Setelah dirakit, ukurannya cukup ringkas untuk digunakan di rumah tanpa memerlukan laboratorium.

Untuk menunjukkan keahlian sistem tersebut, Wen bekerja sama dengan Xiamen University dalam mendeteksi small extracellular vesicles (sEVs) nan berangkaian dengan kanker paru-paru. sEVs merupakan biomarker krusial dalam biopsi cair, namun jumlahnya nan sangat mini pada pasien stadium awal membuatnya susah dideteksi menggunakan metode tradisional.

Perangkat genggam buatan Wen terbukti sekitar 10.000 kali lebih sensitif dibandingkan metode standar enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) dalam mendeteksi biomarker kanker paru stadium awal.

Dalam pengetesan terhadap 171 sampel serum pasien kanker paru-paru, perangkat ini menunjukkan keahlian penemuan nan sangat baik, dengan tingkat kecermatan mencapai 94,9% untuk penemuan awal kanker paru dan 92,1% untuk pemantauan pascaoperasi. Sebagai perbandingan, metode ELISA tradisional hanya mencapai kecermatan sekitar 74,7%.

Menurut makalah penelitian tersebut, platform ini juga mempunyai potensi penggunaan nan lebih luas di luar skrining tumor. “Teknologi manufaktur mikro-nano sebagai teknologi pendukung utama masyarakat info modern telah diterapkan secara luas dalam hubungan sinyal optik, listrik, dan magnetik, serta menjadi kekuatan krusial dalam mendorong transformasi digital dan cerdas,” ujar Wen. (South China morning Post/Z-2)