Stanovení potenciálních nádorových markerů v tekutinách pomocí funkcionalizovaných nanovláken

Abstract

Vzhledem ke zvyšujícímu se počtu nově diagnostikovaných případů rakoviny je včasná detekce onkomarkerů klíčová. Pokud se odhalí nádorové onemocnění v počátečních stádiích, výrazně se zlepší prognóza a pacient má vyšší šanci na přežití. Moderní terapie se ubírá směrem k individualizovanému přístupu, který umožňuje posoudit a zohlednit potřeby konkrétních pacientů. V personalizované medicíně mají biomarkery nezastupitelnou funkci. Z tohoto důvodu je vývoj vysoce citlivých a selektivních detekčních metod zásadní. Biosenzory založené na funkcionalizovaných nanomateriálech mohou poskytnout specifickou a rychlou diagnostiku s poměrně nízkými náklady, snadným použitím a potřebnou přenosností. V bakalářské práci je uveden teoretický popis vlastností a výroby nanovláken, typů biosenzorů, personalizované medicíny a klinický význam stanovení onkomarkerů, který byl zaměřen především na karcinoembryonální antigen. Praktická část práce se zabývá možností detekce karcinoembryonálního antigenu v tekutinách pomocí biosenzoru, který byl námi vytvořen na bázi protilátkou funkcionalizovaných polyakrylonitrilových nanovláken. Z výsledků vyplývá, že připravený biosenzor je schopný detekovat karcinoembryonální antigen v tekutinách v koncentraci od 0,025 do 25 ng/ml. Připravený biosenzor by mohl v budoucnu nalézt uplatnění v oblasti laboratorní imunodiagnostiky při stanovení nádorových onemocnění.

Given the increasing number of newly diagnosed cancer cases, early detection of oncomarkers is crucial. In case of early stage cancer detection, the prognosis significantly improves and the patient has a better chance of survival. Modern therapy is moving towards an individualised approach that allows the needs of specific patients to be assessed and taken into account. In personalised medicine, biomarkers have an irreplaceable function. For this reason, the development of highly sensitive and selective detection methods is essential. Biosensors based on functionalized nanomaterials can provide specific and rapid diagnostics with relatively low cost, ease of use and necessary portability. The theoretical description of the properties and production of nanofibers, types of biosensors, personalized medicine and the clinical significance of oncomarker determination, which focused mainly on carcinoembryonic antigen, is presented in the bachelor thesis. The practical part of the thesis deals with the possibility of detection of carcinoembryonic antigen in fluids by means of a biosensor, which was created by us on the basis of antibody-functionalized polyacrylonitrile nanofibers. The results show that the prepared biosensor is capable of detecting carcinoembryonic antigen in fluids at concentrations ranging from 0.025 to 25 ng/ml. The prepared biosensor could find future applications in the field of laboratory immunodiagnostics for cancer detection.