Нови уређај може открити рак у само капљици крви
Неке врсте карцинома, попут рака јајника, остају неоткривене све док нису превише напредне да би лечење било ефикасно. Сада ће иновативни алат моћи лако, брзо и у малим количинама крви да открије рак.
У потрази за проналажењем једноставног, ефикасног начина идентификовања рака који је тешко дијагностиковати, истраживачи са Универзитета Кансас (КУ) у Лоренсу и КУ центра за рак и КУ медицинског центра у Кансас Цитију сада су развили ултрасензибилно откривање рака уређаја.
Уређај, који се назива „3-Д нанообрађени микрофлуидни чип“, могао би успешно да открије маркере рака у најситнијој капљици крви или у компоненти крви која се назива плазма.
Водећи аутор Ионг Зенг, ванредни професор хемије на КУ, и његов тим описују како нови алат делује у раду који часопис Натуре Биомедицал Енгинееринг је објавио.
Научници објашњавају да овај уређај идентификује и дијагностикује рак „филтрирањем“ за егзозоме, а то су ситне везикуле које неке еукариотске ћелије производе.
У случају ћелија карцинома, егзозоми садрже биолошке информације које могу усмеравати раст и ширење тумора.
„Историјски гледано, људи су мислили да су егзозоми попут„ врећа за смеће “које ћелије могу користити за одлагање нежељеног ћелијског садржаја“, објашњава Зенг. „Али, у протеклој деценији“, додаје он, „научници су схватили да су врло корисни за слање порука ћелијама примаоцима и преношење молекуларних информација важних за многе биолошке функције.“
„У основи, тумори шаљу егзозоме, пакујући активне молекуле који одражавају биолошке особине родитељских ћелија. Иако све ћелије производе егзозоме, туморске ћелије су заиста активне у поређењу са нормалним ћелијама “, примећује Зенг.
Алат за дијагностику високе осетљивости
Нови уређај је тродимензионални наноинжењерски алат са узорком рибље кости који се „чешља“ за егзозоме, гурајући их да дођу у контакт са површином чипа алата за анализу. Овај процес се назива „пренос масе“.
„Људи су развили паметне идеје за побољшање преноса масе у микро скалама, али када се честице приближе површини сензора, раздваја их мали размак течности који ствара све већу хидродинамичку отпорност“, примећује Зенг.
„Овде смо развили 3-Д нанопорозну рибља кост која може одводити течност из тог размака да доведе честице у чврст контакт са површином где их сонде могу препознати и ухватити“, објашњава даље.
Да би развили овај најсавременији уређај, Зенг и тим су сарађивали са Андревом Годвином, који је стручњак за биолошке маркере и тренутни заменик директора КУ Центра за рак.
Да би тестирали ефикасност чипа, истраживачи су користили клиничке узорке особа са раком јајника, врстом рака коју је озлоглашено тешко открити.
Радећи то, тим је открио да је чип успео да открије присуство овог карцинома у чак и најмањој количини плазме.
„Наше заједничке студије и даље доносе плодове и унапређују подручје кључно у истраживању рака и нези пацијената - наиме, иновативни алати за рано откривање“, каже Годвин, истичући да је „Ово подручје проучавања посебно је важно за карциноме попут јајника, с обзиром на то да се великој већини жена дијагностикује у поодмаклој фази када је, нажалост, болест углавном неизлечива. “
Више клиничких примена
Истраживачи су такође одушевљени што је нови уређај лако направити, али је и јефтин за производњу, што значи да би широка дистрибуција могла бити могућа без повећања трошкова за пацијенте.
„Оно што смо овде створили је тродимензионална метода нанопроцесирања без потребе за било каквом отменом опремом за наноизраду - додипломски или чак средњошколац то може учинити у мојој лабораторији“, напомиње Зенг.
„Ово је тако једноставно и јефтино да има велики потенцијал да се преточи у клиничка окружења“, наглашава он, објашњавајући да тим „[сарађује] са др. Годвином и другим истраживачким лабораторијама у КУ центру за рак и молекуларним биознаностима одељење за даље истраживање транслационих примена технологије “.
Још важније, Зенг и колеге тврде да је овај иновативни уређај у принципу врло прилагодљив. Они верују да би у будућности лекари могли да га користе за дијагнозу многих различитих облика карцинома, као и других болести.
„Сада разматрамо моделе ћелијских култура, моделе животиња, као и узорке клиничких пацијената, па заиста радимо неко транслационо истраживање како бисмо уређај пребацили из лабораторијске поставке у више клиничких примена“, каже водећи истраживач.
„Готово све ћелије сисара ослобађају егзозоме, па апликација није ограничена само на рак јајника или било коју врсту карцинома. На пример, радимо са људима на истраживању неуродегенеративних болести, карцинома дојке и дебелог црева. “
Ионг Зенг
