Сокращение времени тестирования биомаркеров заболеваний с использованием внеклеточных везикул

        

Когда у человека рак или любое другое заболевание, раннее выявление может иметь огромное значение в результате. Исследовательская группа во главе с Университетом Нотр-Дам работает над сокращением времени тестирования биомаркеров заболеваний. Новая временная шкала – 30 минут вместо 13 часов – использует образцы еще меньшего размера, чтобы предложить новый вариант жидкой биопсии.

Различие заключается в интегрированной платформе микрофлюидики, разработанной в Нотр-Дам, которая использует внеклеточные везикулы (EV), содержащие микроРНК (miRNAs) в качестве биомаркеров для ранней диагностики заболевания.

«Внеклеточные везикулы способствуют межклеточной коммуникации, особенно во время специфических клеточных процессов, таких как коагуляция или иммунные реакции», – сказал Сюэ-Чиа Чанг, со-руководитель исследования и профессор химической и биомолекулярной инженерии Bayer в Нотр-Дам. «Что еще более важно, мы только сейчас узнаем, что EV и микроРНК, которые они несут, также играют роль в распространении заболеваний. Если мы сможем обнаружить их точно, быстро и с минимальными затратами, они вполне могут стать ключом к раннему выявлению рака».

Клетки выделяют ЭМ, которые легко изолируются в жидкостях организма, таких как кровь, слюна и даже грудное молоко.

Команда Чанга разработала жизнеспособный инструмент скрининга, который значительно повышает неэффективность более традиционных методов анализа EV-miRNA.

Мы разработали микрофлюидный чип, который забирает небольшое количество плазмы крови и анализирует ее на предмет целевой микроРНК за примерно 30 минут. Используя механическое пьезоэлектрическое устройство для взлома электромобилей и электрическое устройство для обнаружения микроРНК, мы устраняем все недостатки, связанные с очисткой, экстракцией и обнаружением РНК с использованием подходов, основанных на ПЦР; и это намного быстрее. "

Дэвид Го, доцент семьи Руни по инженерному делу в Нотр-Дам и со-ведущий исследования

В исследовании, опубликованном в Nature Communications Biology подробно описан инструмент скрининга и его эффективность. Команда Нотр-Дама работала с исследователями рака из Университета Южной Калифорнии, включая Реджинальда Хилла, доцента медицины в Медицинской школе Кека и Института трансформационной медицины им. Лоуренса Дж. Эллисона, и Бангяна Стайлза, профессора Школы Университета Южной Калифорнии. Аптека, чтобы проверить новое устройство с образцами рака печени человека и мыши, демонстрируя его клинический потенциал.

Одним из наиболее интересных аспектов устройства является то, что оно может быть легко распространено на другие биомаркеры РНК и ДНК и, возможно, даже белки. Команда Нотр-Дам уже начала изучать другие проблемы раннего выявления, такие как преэклампсия и рак поджелудочной железы. В то время как они продолжают развивать технологию, команда стремится предложить первое устройство для диагностики жидкой биопсии, которое будет простым, быстрым, удобным для пользователя и способным обнаруживать биомаркеры из клинических образцов на самых ранних стадиях процесса заболевания.

«Такое устройство может существенно изменить наше отношение к здравоохранению и, что более важно, обеспечить лучшее качество жизни», – сказал Чанг. «Мы верим, что у нас все хорошо».

Источник:

Университет Нотр-Дам

Журнал:

Го, Д. и и др. (2019) Количественное определение внеклеточной везикулярной микроРНК из плазмы с использованием встроенного микрофлюидного устройства. Природа биологии связи . doi.org/10.1038/s42003-019-0435-1

      

Source link