Morphological basis for possibility of applying electrochemical method with use of nanotechnological biosensors in diagnosis of colorectal cancer

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Objective. To assess the efficacy of electrochemical method using biosensors for studying the activity of alkaline phosphatase as a marker of functional atypism in the fresh and formalin-fixed biopsies of the colorectal cancer by means of comparing with the results of morphological study.

Materials and methods. Electrochemical method was used to study the fragments of tumors (adenocarcinomas) of the colon and colon mucosa from 78 patients who underwent endoscopic study of the colon. The results of electrochemical and morphological studied were assessed and compared.

Results. In the material from 70 patients, a mean value of the current strength, obtained while studying the tumor fragments, was 49.2 (95 % CI 41.3 – 88.9) nA and 33.1 (95 % CI 9.5 – 44.2) nA in case of “fresh” and formalin-fixed biopsies, respectively. A mean value of the current strength, obtained while studying mucosa fragments, was 119.7 (95 % CI 96.8 – 167.1) nА and 59.6 (95 % CI 48.3 – 71) nA in case of “fresh” and formalin-fixed biopsies, respectively. While conducting immunohistochemical study, in the tumor tissue a low expression of alkaline phosphatase compared to unchanged mucosa was detected.

Conclusions. Electrochemical method applying nanotechnological biosensors was shown to be used for a rapid, direct estimation of alkaline phosphatase content in the biopsies of the colorectal carcinoma. The obtained results allow considering electrochemical method as an additional method for assessment of functional atypism of tumor cells.

About the authors

A. N. Belkin

E.A. Vagner Perm State Medical University

Author for correspondence.
Email: belkinanton87@gmail.com

Lecturer, Department of Pathological Anatomy with Sectional Course

Russian Federation, Perm

G. G. Freind

E.A. Vagner Perm State Medical University

Email: belkinanton87@gmail.com

MD, PhD, Professor, Head of Department of Pathological Anatomy with Sectional Course

Russian Federation, Perm

A. G. Kochetov

Institute of Laboratory Medicine

Email: belkinanton87@gmail.com

MD, PhD, Professor, Rector

Russian Federation, Moscow

References

  1. Ye P., Xi Y., Huang Z., Xu P. Linking obesity with colorectal cancer: epidemiology and mechanistic insights. Cancers 2020; 12 (1408).
  2. Malignant neoplasms in Russia in 2018 (morbidity and mortality). Edited by A.D. Kaprin, V.V. Starinskiy, G.V. Petrova. Moscow: NMRRC named after Herzen PA 2019 (in Russian).
  3. Wang J. Electrochemical biosensors: towards point-of-care cancer diagnostics. Biosensors and Bioelectronics 2006; 21 (10): 1887–1892.
  4. Barnard J.A., Warwick G. Butyrate rapidly induces growth inhibition and differentiation in HT-29 cells. Cell growth and differentiation 1993; 4: 495–501.
  5. Sheludko V.S., Devyatkov G.I. Theoretical foundations of medical statistics (statistical methods of processing and analysis of research materials). Perm: PSMU named after acad. E.A. Wagner of the Ministry of Healthcare of the Russian Federation 2016 (in Russian).
  6. Kabbat E. A., Furth J. A histochemical study of distribution of alkaline phosphatase in various normal and neoplastic tissues. American journal of pathology 1940; 27: 40–61.
  7. Stewart C. Leukocyte alkaline phosphatase in myeloid maturation. Pathology 1974; 6: 287–293.
  8. Kumar V., Abbas A., Aster J. Robbins basic pathology. 10th edition. Elsevier 2017; 952.
  9. Walach N., Guterman A., Zaidman J.L., Kaufman S., Scharf S. Leukocyte alkaline phosphatase and carcinoembryonic antigen in colorectal cancer patients (usefulness in the assessment of the stage). Oncology 1991; 48 (2): 128–130.
  10. Than M. Witherspoon J., Shami J., Patil P., Saklani A. Diagnostic miss rate for colorectal cancer: an audit. Annals of gastroenterology 2015; 28: 94–98.
  11. Song Z.M., Brookes S.J., Costa M. Characterization of alkaline phosphatase-reactive neurons in the guinea-pig small intestine. Neuroscience 1994; 63 (4): 1153–1167.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2021 Belkin A.N., Freind G.G., Kochetov A.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».