Diagnóstico Precoce de Câncer Pancreático por Meio de Metasensores Toroidais THz Ultrasensíveis

A taxa de sobrevivência em 5 anos para câncer pancreático permanece abaixo de 10%, principalmente devido a desafios no diagnóstico precoce decorrentes da localização anatômica profunda do pâncreas, sintomas iniciais não específicos e sensibilidade limitada dos métodos diagnósticos atuais. Biomarcadores séricos convencionais como antígeno carboidrato 125, antígeno carboidrato 199 e antígeno carcinoembrionário apresentam expressão mínima durante os estágios iniciais da doença, tornando os ensaios padrão inadequados para quantificação em traços e propensos a altas taxas de falso negativo. Este estudo apresenta um biossensor de metasuperfície terahertz (THz) toroidal inovador projetado para transformar a detecção de biomarcadores. Aproveitando nanopartículas de ouro (AuNPs) para amplificar sinais THz, a plataforma alcança sensibilidade aprimorada através de sondas compostas de antígeno-AuNPs e funcionalização de superfície otimizada que maximiza a imobilização de anticorpos enquanto minimiza a ligação não específica. Simulações computacionais demonstram uma sensibilidade de 97,6 GHz/RIU (unidade de índice de refração). A validação experimental revela deslocamentos de frequência distintos para três biomarcadores de câncer pancreático dentro do intervalo clínico crítico de 1–1000 pg mL −1, acompanhados por relações lineares de dose-resposta. Este biossensor ultrasensível supera barreiras de longa data na detecção de marcadores de câncer pancreático em estágio inicial, permitindo a quantificação precisa de concentrações ultra-baixas, um avanço transformador para triagem precoce e monitoramento dinâmico do tratamento.