Автор: AZoNano 24 июля 2019

Новое поколение патологических лабораторий, размещенных на микросхемах, предназначено для трансформации обнаружения и лечения рака с помощью таких тонких, как человеческий волос, устройств для исследования жидкостей организма.

Технология, называемая микрофлюидикой, обещает портативные, экономичные устройства, которые не только позволят проводить обширный скрининг ранних признаков рака, но и помогают создавать персонализированные методы лечения пациентов, – сказал Сиприан Илиеску, соавтор обзора микрофлюидных методов. для анализа рака, опубликованного в журнале Biomicrofluidics из AIP Publishing.

Если вы изолируете некоторые клетки и подвергаете их воздействию лекарств-кандидатов, вы можете заранее предсказать реакцию пациента. Затем вы можете отслеживать, как опухоль развивается в ответ на лечение.

Киприан Илиеску, соавтор и исследователь, IMT-Бухарест

Устройства сканируют слюну, кровь или мочу на наличие специфических клеток, белков или тканей, которые образуются опухолями и затем распространяются по всему телу.

Использование жидкостей в качестве жидкой биопсии, а не обычной твердой биопсии из опухоли, имеет множество преимуществ. Он менее инвазивен, минимизирует дискомфорт пациента, а также предоставляет информацию о труднодоступных опухолях, таких как у плода.

Поскольку биологические признаки или биомаркеры рака попадают в кровоток, жидкая биопсия может дать четкую картину геномного состояния всех видов рака в организме, в том числе на его основном участке и, если он распространился. Исследователи ссылаются на эти идеи как на понимание «глобального молекулярного статуса пациента».

Самая большая трудность – это разнообразие рака. Каждый из более чем 100 идентифицированных видов рака имеет свои биомаркеры, которые авторы делят на четыре группы: клеточные агрегаты (микроциркуляторная опухоль, циркулирующая в опухоли); тромбоциты и клеточные везикулы (экзосомы); свободные клетки (циркулирующие эндотелиальные клетки-предшественники, циркулирующие опухолевые клетки и раковые стволовые клетки); и макро- и наномолекулы (белки и нуклеиновые кислоты).

Разрабатываются разнообразные микрофлюидные устройства для выделения этих биомаркеров, что позволяет наилучшим образом использовать достижения в области нанотехнологий за последние несколько десятилетий. Многогранные структуры, такие как разветвленные каналы потока, спирали, столбы и пулы, точно просеивают и регулируют скорости потока, в то время как на поверхностях содержатся молекулы, которые привлекают определенные виды. Некоторые устройства также используют магнитные, электрические или акустические поля, чтобы помочь выбрать цель биомаркера, и даже имеют интеллектуальные, интегрированные электронные схемы для обработки данных.

Уже на рынке появилось несколько устройств, таких как CellSearch, которые изолируют циркулирующие опухолевые клетки. Однако для многих типов раковых биомаркеров создаются более быстрые и чувствительные системы.

Интеграция более чем одного метода может помочь с точностью; однако это будет за счет скорости. Чувствительность также можно повысить путем культивирования биомаркеров для повышения их концентрации. Илиеску сказал, что поле обещает, но все еще находится на ранних стадиях.

«Нам нужно все больше и больше клинических испытаний, чтобы довести эту технологию до зрелости», сказал он.

Источник: https://www.aip.org/