Sensor Sel Kanker MCF-7 Berbasis Material Dua Dimensi yang Ultrasensitif dan Digerakkan oleh Proses Gangguan

FKM NEWS – Penyakit kanker merupakan salah satu penyebab kematian terbesar di dunia. Kanker payudara menempati urutan kedua penyebab kematian di dunia. MCF-7 adalah salah satu model sel yang umum digunakan untuk uji efek kanker payudara secara in vitro. MCF-7 merupakan salah satu model sel kanker payudara yang telah resisten terhadap agen kemoterapi doxorubicin. Sel kanker MCF-7 memiliki karakteristik overekspresi PgP, overekspresi Bcl-2, dan tidak mengekspresikan caspase-3 sehingga mampu menghindari apoptosis. Resistensi sel MCF-7 terhadap doxorubicin dapat terjadi melalui mekanisme pengeluaran obat oleh protein pompa pada membran sel dan kegagalan inisiasi apoptosis.

Di bawah sapuan DC yang diterapkan, kami mengamati peningkatan resistensi ketika sel kanker diinkubasi dengan nanosheet. Lebih lanjut, korelasi diamati antara resistensi dan populasi sel epitel kanker payudara (MCF-7), yang menggambarkan sensitivitas yang bergantung pada populasi sel dari metode kami. Metode kami memiliki batas deteksi (-3) – (103) sel, di bawah garis dasar (-1) – (104) sel untuk biosensor berbasis listrik mutakhir yang saat ini menggunakan lapisan tunggal yang melekat dengan sel homogen. Kombinasi bahan 2D yang unik dan kerangka hambatan listrik ini merupakan pendekatan yang menjanjikan untuk deteksi dini sel kanker dan untuk mengurangi risiko kekambuhan kanker pascaoperasi. 

Biomarker sangat penting dalam perawatan kesehatan untuk mendukung pengelolaan penyakit menular serta untuk menentukan tingkat keparahan dan hasil penyakit yang mengancam jiwa seperti kanker.  Teknik berbasis listrik adalah kandidat yang menguntungkan dan menjanjikan untuk memahami gangguan dalam membran sel dengan menyelidiki perubahan sinyal bioelektrik asli. Namun, menggunakan stimulasi listrik arus searah atau arus bolak-balik tradisional untuk mendeteksi jenis sel kanker tetap menantang karena sensitivitas yang buruk . Misalnya, perangkat berdasarkan oksida graphene yang difungsikan telah menunjukkan sensitivitas tinggi untuk mendeteksi sel tumor yang bersirkulasi. Selain itu, elektroda berbasis nanosheet karbon nitrida seperti grafit 2D digunakan untuk mendeteksi sel kanker serviks dalam suspensi dengan batas deteksi yang rendah.

Mendeteksi monolayer sel yang melekat menggunakan biosensor berbasis listrik merupakan tantangan yang sulit. Di sini, kami mendemonstrasikan metode deteksi sensitif untuk populasi kecil sel MCF-7 yang patuh menggunakan sensor resistansi DC berbasis MoS2. Dengan menggunakan metode tersebut, kami dapat mendeteksi perubahan mikro ini di dalam sel membran dengan sensitivitas tinggi dan batas deteksi rendah. 

 

Penulis : Muhammad Rayhan Iqbal

Editor : Faradillah Amalia Febrianti