Yeni cihaz kanseri sadece bir damla kanda tespit edebilir
Yumurtalık kanseri gibi bazı kanser türleri, tedavinin etkili olamayacak kadar ilerlemesine kadar tespit edilememe eğilimindedir. Şimdi, yenilikçi bir araç kanseri kolayca, hızlı bir şekilde ve çok az miktarda kanda tespit edebilir.
Lawrence'daki Kansas Üniversitesi'nden (KU) ve Kansas City'deki KU Kanser Merkezi'nden ve KU Tıp Merkezi'nden araştırmacılar, teşhis edilmesi zor kanserleri tanımlamanın basit ve etkili bir yolunu bulmak amacıyla şimdi bir ultrasona duyarlı kanser saptama yöntemi geliştirdiler. cihaz.
"3-D-nanopatterned mikroakışkan çip" olarak adlandırılan cihaz, en küçük kan damlasındaki veya plazma adı verilen kan bileşenindeki kanser belirteçlerini başarıyla tespit edebilir.
KU'da kimya profesörü olan baş yazar Yong Zeng ve ekibi, roman aracının nasıl çalıştığını derginin yazdığı bir makalede anlatıyor. Doğa Biyomedikal Mühendisliği yayınlandı.
Bilim adamları bu cihaz, bazı ökaryotik hücrelerin ürettiği küçük veziküller olan ekzozomları "filtreleyerek" kanseri açıklar, tanımlar ve teşhis eder.
Kanser hücreleri söz konusu olduğunda, eksozomlar, tümör büyümesini yönlendirebilen ve yayılabilen biyolojik bilgiler içerir.
Zeng, "Tarihsel olarak, insanlar ekzozomların, hücrelerin istenmeyen hücresel içerikleri boşaltmak için kullanabilecekleri" çöp torbaları "gibi olduğunu düşünüyordu. "Ancak, son on yılda," diye ekliyor, "bilim adamları alıcı hücrelere mesajlar göndermek ve birçok biyolojik işlevde önemli olan moleküler bilgileri iletmek için oldukça yararlı olduklarını fark ettiler."
Temel olarak, tümörler ebeveyn hücrelerinin biyolojik özelliklerini yansıtan aktif molekülleri paketleyen eksozomlar gönderir. Tüm hücreler eksozom üretirken, tümör hücreleri normal hücrelere kıyasla gerçekten aktiftir ”diyor Zeng.
Yüksek hassasiyetli bir teşhis aracı
Yeni cihaz, eksozomları "tarayarak" analiz için aletin çipinin yüzeyiyle temas etmeye iten bir balıksırtı desenine sahip 3 boyutlu bir nano-mühendislik aracıdır. Bu sürece "kütle transferi" denir.
Zeng, "İnsanlar mikro ölçekli kanallarda kütle transferini iyileştirmek için akıllı fikirler geliştirdiler, ancak parçacıklar sensör yüzeyine yaklaştıklarında, artan hidrodinamik direnç oluşturan küçük bir sıvı boşluğuyla ayrılırlar" diyor Zeng.
"Burada, parçacıkları probların tanıyabileceği ve yakalayabileceği yüzeyle sert bir şekilde temas ettirmek için bu boşluktaki sıvıyı boşaltabilen 3-D nano-gözenekli bir balıksırtı yapısı geliştirdik" diye açıklıyor.
Bu son teknoloji ürünü cihazı geliştirmek için Zeng ve ekibi, tümör biyobelirteçlerinde uzman ve KU Kanser Merkezi'nin şu anki müdür yardımcısı Andrew Godwin ile işbirliği yaptı.
Çipin etkinliğini test etmek için araştırmacılar, tespit edilmesi zor bir kanser türü olan yumurtalık kanseri olan bireylerden alınan klinik numuneler kullandılar.
Ekip, bunu yaparken çipin en küçük plazma miktarında bile bu kanserin varlığını tespit edebildiğini buldu.
Godwin, "Ortak çalışmalarımız meyvelerini vermeye ve kanser araştırmaları ve hasta bakımında çok önemli bir alanı geliştirmeye devam ediyor - yani erken teşhis için yenilikçi araçlar," diyor ve şöyle devam ediyor: "Bu çalışma alanı özellikle yumurtalık gibi kanserler için önemlidir. Kadınların büyük çoğunluğunun hastalığın büyük bir kısmı tedavi edilemezken, ne yazık ki ileri bir aşamada teşhis edildiği göz önüne alındığında. "
Çoklu klinik uygulamalar
Araştırmacılar ayrıca, yeni cihazın yapımının kolay olmasının yanı sıra üretilmesinin de ucuz olması, yani hasta maliyetlerini artırmadan geniş dağıtımın mümkün olabileceği için heyecan duyuyorlar.
Zeng, "Burada oluşturduğumuz şey, herhangi bir fantezi nanofabrikasyon ekipmanına ihtiyaç duymadan 3 boyutlu bir nano modelleme yöntemidir - bir lisans veya bir lise öğrencisi bunu laboratuvarımda yapabilir," diye belirtiyor Zeng.
"Bu o kadar basit ve düşük maliyetli ki, klinik ortamlara çevrilmesi için büyük bir potansiyele sahip," diyerek, ekibin "Dr. Godwin ve KU Kanser Merkezi'ndeki diğer araştırma laboratuvarlarıyla ve moleküler biyobilimlerle işbirliği yaptığını" vurguladı. teknolojinin çeviri uygulamalarını daha fazla araştırmak için departman. "
Daha da önemlisi, Zeng ve meslektaşları, bu yenilikçi cihazın prensipte çok uyarlanabilir olduğunu savunuyorlar. Gelecekte doktorların birçok farklı kanser türünü ve diğer hastalıkları teşhis etmek için kullanabileceğine inanıyorlar.
Baş araştırmacı, "Şimdi hücre kültürü modellerine, hayvan modellerine ve ayrıca klinik hasta örneklerine bakıyoruz, bu nedenle cihazı laboratuvar ortamından daha fazla klinik uygulamaya taşımak için gerçekten bazı çeviri araştırmaları yapıyoruz" diyor.
“Hemen hemen tüm memeli hücreleri eksozomlar salgılar, bu nedenle uygulama sadece yumurtalık kanseri veya herhangi bir kanser türü ile sınırlı değildir. Örneğin, nörodejeneratif hastalıklar, meme ve kolorektal kanserleri incelemek için insanlarla çalışıyoruz. "
Yong Zeng
