(Phys.org) —En internationell grupp ledd av forskare vid UCLA:s California NanoSystems Institute har utvecklat en ny metod för att effektivt utvinna och analysera cancerceller som cirkulerar i patienters blod.

Cirkulerande tumörceller är cancerceller som bryts av från tumörer och färdas i blodet, letar efter platser i kroppen för att börja växa nya tumörer som kallas metastaser. Att fånga dessa sällsynta celler skulle göra det möjligt för läkare att upptäcka och analysera cancern så att de kunde skräddarsy behandlingen för enskilda patienter.

I sitt laboratorium vid UCLA California NanoSystems Institute, Hsian-Rong Tseng, professor i molekylär och medicinsk farmakologi, använde en enhet han uppfann för att fånga cirkulerande tumörceller från blodprov.

Enheten, kallas NanoVelcro Chip, är ett frimärke-stort chip med nanotrådar som är 1, 000 gånger tunnare än ett mänskligt hår och är belagda med antikroppar som känner igen cirkulerande tumörceller. När 2 milliliter blod rinner genom chipet, tumörcellerna håller sig till nanotrådarna som kardborreband.

Att fånga tumörcellerna var bara en del av striden, fastän. För att analysera dem, Tsengs team behövde kunna separera cellerna från chipet utan att skada dem.

I tidigare experiment med NanoVelcro, forskarna använde en teknik som kallas laser capture microdissection som var effektiv för att ta bort enskilda celler från chipet utan att skada dem, men metoden var tidskrävande och arbetskrävande, och det krävdes högspecialiserad utrustning.

Nu har Tseng och hans kollegor utvecklat ett termoresponsivt NanoVelcro -reningssystem, vilket gör att de kan höja och sänka temperaturen på blodprovet för att fånga (vid 37 grader Celsius) och släppa (vid 4 grader Celsius) cirkulerande tumörceller vid sin optimala renhet. Polymerborstar på NanoVelcros nanotrådar svarar på temperaturförändringarna genom att ändra deras fysiska egenskaper, så att de kan fånga eller släppa cellerna.

Eftersom det kan göra extraktionen av cancercellerna mycket mer effektiv och kostnadseffektiv vid en tid i patientens liv när information behövs så snabbt som möjligt, Tseng sa att det är tänkbart att det nya systemet kommer att ersätta laserfångstmikrodissektion som standardprotokoll.

"Med vårt nya system, vi kan kontrollera blodets temperatur - på samma sätt som kaffehus skulle göra med en espressomaskin - för att fånga upp och sedan släppa cancercellerna i stor renhet, "sa Tseng, som också är medlem i UCLA:s Jonsson Comprehensive Cancer Center. "Vi kombinerade det termoresponsiva systemet med nedströms mutationsanalys för att framgångsrikt övervaka sjukdomsutvecklingen hos en lungcancerpatient. Detta visar translationens värde för vår enhet vid hantering av icke-småcellig lungcancer med underliggande mutationer."

Studien publicerades online av tidskriften ACS Nano .