Onderzoekers van het Technion in Haifa hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor een snelle en goedkope analyse van de chemische samenstelling van bloedmonsters, wat de vroege diagnose van ziekten kan bespoedigen. De eerste te testen zullen worden gebruikt bij de vroege opsporing van verschillende kankertumoren op basis van bloedonderzoek.
De innovatieve technologie, gepubliceerd in Nature Communications , is ontwikkeld door professor Tomer Shlomi, faculteitslid van de faculteiten Computerwetenschappen en Biologie en lid van het Lorry I. Lokey Center for Life Sciences and Engineering en promovendi Shoval Lagziel en Boris Sarvin. Het is gebaseerd op een unieke combinatie van massaspectrometrie en computationele methoden die door de onderzoeksgroep zijn ontwikkeld. Het onderzoek is gefinancierd door een ERC-beurs en door de Israel Science Foundation.
Een massaspectrometer is een veelgebruikt apparaat dat wordt gebruikt om de concentraties van moleculen in biologische monsters te bepalen. Testen met dit apparaat vereist doorgaans een voorlopig proces, chromatografie genaamd, waarbij de materialen in het monster worden gescheiden op basis van chemische eigenschappen.
Chromatografie, die de gevoeligheid van de spectrometrische meting verhoogt, is tijdrovend en maakt het proces daarom duur. Eén monster kost doorgaans honderden dollars. Als resultaat is het wenselijk om een manier te vinden om de chromatografische stap over te slaan zonder de gevoeligheid van de analyse in gevaar te brengen, dat wil zeggen het vermogen om veel moleculen te identificeren en hun concentraties te kwantificeren.
In de huidige studie presenteert de onderzoeksgroep van prof. Shlomi een methode die de chromatografiestap overslaat en het mogelijk maakt om direct massaspectrometrie te gebruiken zonder de kwaliteit van de analyse aanzienlijk te schaden. De test is in slechts 30 seconden voltooid, waardoor het proces met ongeveer 98% wordt verkort en de kosten met een vergelijkbaar tarief worden verlaagd.
Volgens Prof. Shlomi ligt de nieuwigheid in het gebruik van een door de onderzoeksgroep ontwikkelde computationele methode. Ze gebruiken een methode die optimale werkconfiguraties in de massaspectrometer identificeert, wat een zeer gevoelige analyse mogelijk maakt voor specifieke soorten biologische monsters.
De computationele analyse corrigeert ook de gemeten ruwe informatie en kwantificeert nauwkeurig concentraties van duizenden moleculen in bloedmonsters.
