• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Forskare använder nano-Velcro-teknik för att förbättra fångsten av cirkulerande cancerceller

    Ett integrerat chip för att detektera cirkulerande tumörceller i blod från prostatacancerpatienter. (Bildkredit:Dr. Libi Zhao och Xiaowen Xu)

    (PhysOrg.com) -- Cirkulerande tumörceller, som spelar en avgörande roll vid cancermetastaser, har varit kända för vetenskapen i mer än 100 år, och forskare har länge strävat efter att spåra och fånga dem. Nu, ett UCLA-forskarlag har utvecklat en innovativ enhet baserad på kardborreliknande nanoskalateknologi för att effektivt identifiera och "gripa" dessa cirkulerande tumörceller, eller CTC, i blodet.

    Metastaser är den vanligaste orsaken till cancerrelaterad död hos patienter med solida tumörer och uppstår när dessa plundrande tumörceller lämnar det primära tumörstället och reser genom blodomloppet för att bilda kolonier i andra delar av kroppen.

    Den nuvarande guldstandarden för att bestämma tumörers sjukdomsstatus involverar invasiv biopsi av tumörprover, men i de tidiga stadierna av metastaser, det är ofta svårt att identifiera en biopsiplats. Genom att fånga CTC i blodprover, läkare kan i huvudsak utföra en "flytande" biopsi, möjliggör tidig upptäckt och diagnos, samt förbättrad övervakning av cancerprogression och behandlingssvar.

    I en studie publicerad den här månaden och presenterad på tidskriftens omslag Angewandte Chemie, UCLA-forskarna tillkännager den framgångsrika demonstrationen av denna "nano-Velcro"-teknik, som de konstruerade till ett 2,5 x 5 centimeter mikrofluidchip. Denna andra generationens CTC-infångningsteknologi visade sig vara kapabel till högeffektiv anrikning av sällsynta CTCs som fångats i blodprover från prostatacancerpatienter.

    Ett integrerat chip för att detektera cirkulerande tumörceller i blod från prostatacancerpatienter. (Bildkredit:Dr. Libi Zhao och Xiaowen Xu)

    Det nya tillvägagångssättet kan vara ännu snabbare och billigare än befintliga metoder, och det fångar ett större antal CTC, sa forskarna.

    Prostatacancerpatienterna rekryterades med hjälp av ett kliniskt team ledd av läkare Dr Matthew Rettig, vid UCLA Department of Urology, och Dr Jiaoti Huang, vid UCLA Institutionen för patologi och laboratoriemedicin.

    Den nya CTC-anrikningsteknologin är baserad på forskargruppens tidigare utveckling av "flugpapper"-teknologi, beskrivs i en artikel från 2009 i Angewandte Chemie. Tekniken involverar ett nanopelartäckt kiselchip vars "klibbighet" resulterade från interaktionen mellan nanopelarna och nanostrukturerna på CTCs kända som microvilli, skapar en effekt ungefär som toppen och botten av kardborreband.

    Den nya, andra generationens enhet lägger till en överlagd mikrofluidkanal för att skapa en vätskeflödesbana som ökar blandningen. Förutom den kardborreliknande effekten från nanopelarna, blandningen som produceras av mikrofluidkanalens arkitektur gör att CTC:erna har större kontakt med det nanopelartäckta golvet, ytterligare förbättra enhetens effektivitet.

    "Enheten har högt flöde av blodprover, som färdas med ökad (blixt)hastighet, " sa senior studieförfattare Dr. Hsian-Rong Tseng, en docent i molekylär och medicinsk farmakologi vid UCLA Crump Institute for Molecular Imaging och California NanoSystems Institute vid UCLA.

    "Cellerna studsar upp och ner inne i kanalen och slås mot ytan och fastnar, " förklarade Dr Clifton Shen, annan studieförfattare.

    Fördelarna med den nya enheten är betydande. CTC-fångsthastigheten är mycket högre, och enheten är lättare att hantera än sin första generationens motsvarighet. Den har också en mer användarvänlig, halvautomatiskt gränssnitt som förbättrar den tidigare enhetens rent manuella drift.

    "Denna nya CTC-teknik har potential att bli ett kraftfullt nytt verktyg för cancerforskare, låta dem studera cancerutvecklingen genom att jämföra CTC med den primära tumören och de avlägsna metastaser som oftast är dödliga, " sa Dr Kumaran Duraiswamy, en examen från UCLA Anderson School of Management som blev involverad i projektet medan han gick i skolan. "När den når kliniken i framtiden, denna CTC-analysteknik kan hjälpa till att ge verkligt personlig cancerbehandling och hantering."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com