Uusi laite tunnistaa syövän vain pisarassa verta
Jotkut syöpätyypit, kuten munasarjasyöpä, pysyvät yleensä huomaamatta, kunnes ne ovat liian pitkälle hoidon tehokkuudeksi. Nyt innovatiivinen työkalu voi pystyä havaitsemaan syövän helposti, nopeasti ja pienissä määrissä verta.
Pyrkimyksenä löytää yksinkertainen ja tehokas tapa tunnistaa vaikeasti diagnosoitavat syövät tutkijat Lawrencessä sijaitsevasta Kansasin yliopistosta ja Kansas Cityssä sijaitsevasta KU: n syöpäkeskuksesta ja KU: n lääketieteellisestä keskuksesta ovat nyt kehittäneet erittäin herkän syövän havaitsevan laite.
Laite, jota kutsutaan "3-D-nanokuvioiduksi mikrofluidisiruksi", pystyy havaitsemaan onnistuneesti syöpämerkit pienimmässä veripisarassa tai veren komponentissa, jota kutsutaan plasmaksi.
Johtava kirjailija Yong Zeng, KU: n kemian dosentti, ja hänen tiiminsä kuvaavat uuden työkalun toimintaa lehdessä Luonnon lääketieteellinen tekniikka on julkaissut.
Tämä laite, tutkijat selittävät, tunnistaa ja diagnosoi syövän "suodattamalla" eksosomeja, jotka ovat pieniä rakkuloita, joita jotkut eukaryoottisolut tuottavat.
Syöpäsolujen tapauksessa eksosomit sisältävät biologista tietoa, joka voi ohjata kasvaimen kasvua ja leviämistä.
"Historiallisesti ihmiset ajattelivat, että eksosomit olivat kuin" roskapussit ", joita solut voisivat käyttää ei-toivotun solusisällön tyhjentämiseen", Zeng selittää. "Mutta viimeisen vuosikymmenen aikana", hän lisää, "tutkijat tajusivat, että ne olivat varsin hyödyllisiä viestien lähettämisessä vastaanottajasoluihin ja molekyylitiedon välittämiseen, mikä on tärkeää monissa biologisissa toiminnoissa."
”Pohjimmiltaan kasvaimet lähettävät eksosomeja, jotka pakkaavat aktiivisia molekyylejä, jotka heijastavat vanhempien solujen biologisia piirteitä. Vaikka kaikki solut tuottavat eksosomeja, kasvainsolut ovat todella aktiivisia verrattuna normaaleihin soluihin ”, Zeng toteaa.
Erittäin herkkä diagnostiikkatyökalu
Uusi laite on kolmiulotteinen nanoinsinöörityökalu, jossa on kalanruotokuvio, joka "kampaa" eksosomeja ja työntää niitä kosketuksiin työkalun sirun pinnan kanssa analysointia varten. Tätä prosessia kutsutaan "massasiirroksi".
"Ihmiset ovat kehittäneet älykkäitä ideoita massansiirron parantamiseksi mikroskooppikanavilla, mutta kun hiukkaset liikkuvat lähemmäksi anturin pintaa, ne erotetaan pienellä nestevälillä, joka luo kasvavan hydrodynaamisen vastuksen", toteaa Zeng.
"Täällä kehitimme 3-D nanohuokoisen kalanrunkorakenteen, joka voi tyhjentää neste tuossa aukossa tuodakseen hiukkaset kovaan kosketukseen pinnan kanssa, jossa koettimet voivat tunnistaa ja siepata ne", hän selittää edelleen.
Tämän huippuluokan laitteen kehittämiseksi Zeng ja tiimi tekivät yhteistyötä Andrew Godwinin kanssa, joka on kasvainbiomarkkereiden asiantuntija ja KU Cancer Centerin nykyinen apulaisjohtaja.
Sirun tehokkuuden testaamiseksi tutkijat käyttivät kliinisiä näytteitä munasarjasyöpää sairastavilta henkilöiltä, joka on tunnetusti vaikea havaita syöpä.
Tällöin ryhmä havaitsi, että siru pystyi havaitsemaan tämän syövän jopa pienimmässäkin määrässä plasmaa.
"Yhteistyötutkimuksemme tuottavat edelleen hedelmää ja edistävät syöpätutkimuksessa ja potilashoidossa ratkaisevaa aluetta - nimittäin innovatiivisia välineitä varhaisen havaitsemisen kannalta", sanoo Godwin ja huomauttaa, että "Tämä tutkimusalue on erityisen tärkeä syöpien, kuten munasarjojen, kun otetaan huomioon, että suurin osa naisista diagnosoidaan pitkälle edenneessä vaiheessa, kun valitettavasti tauti on suurimmaksi osaksi parantumaton. "
Useita kliinisiä sovelluksia
Tutkijat ovat myös innoissaan siitä, että uusi laite on helppo valmistaa ja että se on myös halpa tuottaa, mikä tarkoittaa, että laaja jakelu voisi olla mahdollista ilman potilaan kustannusten kasvua.
"Se, mitä loimme täällä, on kolmiulotteinen nanokuviointimenetelmä ilman mitään hienoja nanotekniikkalaitteita - opiskelija tai jopa lukiolainen voi tehdä sen laboratoriossani", toteaa Zeng.
"Tämä on niin yksinkertaista ja edullista, että sillä on suuret mahdollisuudet kääntää kliinisiin olosuhteisiin", hän korostaa ja selittää, että tiimi "[on] tehnyt yhteistyötä tohtori Godwinin ja muiden KU Cancer Centerin tutkimuslaboratorioiden ja molekyylibiotieteiden kanssa. osastolla tutkimaan edelleen tekniikan translaatiosovelluksia. "
Vielä tärkeämpää on, että Zeng ja hänen kollegansa väittävät, että tämä innovatiivinen laite on periaatteessa erittäin mukautuva. He uskovat, että tulevaisuudessa lääkärit voisivat käyttää sitä diagnosoimaan monia erilaisia syöpämuotoja sekä muita sairauksia.
"Nyt tarkastelemme soluviljelymalleja, eläinmalleja ja myös kliinisiä potilasnäytteitä, joten teemme todella käännöstutkimusta laitteen siirtämiseksi laboratorioasetuksista muihin kliinisiin sovelluksiin", johtava tutkija sanoo.
”Lähes kaikista nisäkässoluista vapautuu eksosomeja, joten sovellus ei rajoitu vain munasarjasyövään tai mihin tahansa syöpätyyppiin. Työskentelemme ihmisten kanssa esimerkiksi neurodegeneratiivisten sairauksien, rinta- ja paksusuolisyövän suhteen. "
Yong Zeng
