Naujas prietaisas gali aptikti vėžį tik lašelyje kraujo
Kai kurių rūšių vėžys, pavyzdžiui, kiaušidžių vėžys, paprastai būna nepastebėtas tol, kol yra per pažengęs, kad gydymas būtų veiksmingas. Dabar naujoviška priemonė gali padėti lengvai, greitai ir nedideliu kiekiu kraujo aptikti vėžį.
Siekdami rasti paprastą ir veiksmingą būdą nustatyti sunkiai diagnozuojamą vėžį, mokslininkai iš Kanzaso universiteto (KU) Lawrence'e ir KU vėžio centro bei KU medicinos centro Kanzas Sityje sukūrė ultragarsinį vėžį nustatantį prietaisą.
Prietaisas, kuris vadinamas „3-D-nanopieštu mikrofluidiniu lustu“, galėtų sėkmingai aptikti vėžio žymenis mažiausiame kraujo laše arba kraujo komponente, vadinamame plazma.
Pagrindinis autorius Yong Zengas, KU chemijos docentas, ir jo komanda žurnalo žurnale aprašo, kaip veikia naujas įrankis. Gamtos biomedicinos inžinerija paskelbė.
Mokslininkai paaiškina, kad šis prietaisas nustato ir diagnozuoja vėžį „filtruodamas“ egzosomas, kurios yra mažos pūslelės, kurias gamina kai kurios eukariotinės ląstelės.
Vėžinių ląstelių atveju egzosomose yra biologinė informacija, kuri gali nukreipti naviko augimą ir plitimą.
„Istoriškai žmonės manė, kad egzosomos yra tarsi„ šiukšlių maišai “, kuriuos ląstelės gali panaudoti norėdami nepageidaujamą korinį turinį“, - paaiškina Zengas. „Tačiau pastarąjį dešimtmetį, - priduria jis, - mokslininkai suprato, kad jie buvo gana naudingi siunčiant pranešimus recipiento ląstelėms ir perduodant molekulinę informaciją, svarbią vykdant daugelį biologinių funkcijų“.
„Iš esmės navikai siunčia egzosomas, pakuojančias aktyvias molekules, atspindinčias tėvų ląstelių biologines savybes. Nors visos ląstelės gamina egzosomas, naviko ląstelės yra tikrai aktyvios, palyginti su įprastomis ląstelėmis “, - pažymi Zengas.
Didelio jautrumo diagnostikos priemonė
Naujasis prietaisas yra 3-D nanoinžinerijos įrankis su silkių raštu, kuris „šukuoja“ egzosomas, pastumdamas juos kontaktuoti su įrankio lusto paviršiumi analizei atlikti. Šis procesas vadinamas „masiniu perdavimu“.
"Žmonės sukūrė protingas idėjas, kaip pagerinti masės perdavimą mikroskalės kanaluose, tačiau kai dalelės juda arčiau jutiklio paviršiaus, jas skiria nedidelis skysčio tarpas, sukuriantis didėjančią hidrodinaminę varžą", - pažymi Zengas.
"Čia mes sukūrėme 3-D nanoporozinę silkių struktūrą, kuri gali nutekėti skysčio tame tarpelyje, kad dalelės būtų kietai susilietusios su paviršiumi, kur zondai galėtų jas atpažinti ir užfiksuoti", - toliau paaiškina jis.
Siekdami sukurti šį moderniausią įrenginį, Zengas ir jo komanda bendradarbiavo su Andrew Godwinu, kuris yra navikų biomarkerių ekspertas ir dabartinis KU vėžio centro direktoriaus pavaduotojas.
Norėdami patikrinti mikroschemos efektyvumą, mokslininkai naudojo kiaušidžių vėžiu sergančių asmenų klinikinius mėginius - vėžio tipą, kurį yra labai sunku aptikti.
Tai darydama komanda nustatė, kad mikroschema galėjo aptikti šio vėžio buvimą net mažiausiame plazmos kiekyje.
„Mūsų bendradarbiaujantys tyrimai ir toliau duoda vaisių ir skatina sritį, svarbią atliekant vėžio tyrimus ir pacientų priežiūrą, būtent novatoriškas ankstyvojo aptikimo priemones“, - sako Godwinas, pabrėždamas, kad „ši studijų sritis ypač svarbi vėžiui, tokiam kaip kiaušidės, atsižvelgiant į tai, kad didžioji dauguma moterų diagnozuojama pažengus, kai, deja, liga yra neišgydoma “.
Keli klinikiniai pritaikymai
Tyrėjai taip pat džiaugiasi, kad naująjį prietaisą lengva pagaminti, be to, jį pigu gaminti, o tai reiškia, kad platų platinimą būtų galima padaryti nedidinant paciento išlaidų.
„Tai, ką mes sukūrėme, yra 3-D nanodailinimo metodas, nereikalaujant jokių įmantrių nanodirbimo įrenginių - mano laboratorijoje tai gali padaryti bakalauro ar net vidurinės mokyklos studentas“, - pažymi Zengas.
„Tai yra taip paprasta ir nebrangu, kad jį galima pritaikyti klinikinėje aplinkoje“, - pabrėžia jis, paaiškindamas, kad komanda „bendradarbiavo su dr. Godwinu ir kitomis KU vėžio centro tyrimų laboratorijomis ir molekulinėmis biomokslomis. skyriuje toliau tirti technologijos taikomąsias programas “.
Dar svarbiau tai, kad Zengas ir jo kolegos teigia, kad šis naujoviškas prietaisas iš esmės yra labai pritaikomas. Jie mano, kad ateityje gydytojai galėtų tai naudoti daugeliui įvairių vėžio formų, taip pat kitų ligų diagnozavimui.
"Dabar mes nagrinėjame ląstelių kultūros modelius, gyvūnų modelius ir klinikinius pacientų pavyzdžius, todėl iš tikrųjų atliekame keletą vertimo tyrimų, kad prietaisas būtų perkeltas iš laboratorijos į daugiau klinikinių", - sako pagrindinis tyrėjas.
„Beveik visos žinduolių ląstelės išskiria egzosomas, todėl taikymas neapsiriboja tik kiaušidžių vėžiu ar bet kurios rūšies vėžiu. Bendradarbiaujame su žmonėmis, kad ištirtume, pavyzdžiui, neurodegeneracines ligas, krūties ir storosios žarnos vėžį “.
Yong Zeng
