Extracellulära vesiklar (EV) har dykt upp som lovande biomarkörer för icke-invasiv sjukdomsdiagnostik, och erbjuder ett alternativ till konventionella biopsier. Utmaningen har dock varit effektiv och ren isolering av elbilar från biologiska vätskor, eftersom nuvarande metoder ger varierande resultat. Genom att inse denna lucka har forskare fokuserat på att utveckla avancerade tekniker som kan isolera elbilar med hög effektivitet och renhet, avgörande för korrekt upptäckt och övervakning av sjukdomar.
En nyligen publicerad studie publicerad i tidskriften Microsystems &Nanoengineering , introducerade forskare Flockulation via Orbital Acoustic Trapping (FLOAT), en ny metod som markant förbättrar utvinningen av elbilar från biologiska vätskor. Denna innovativa teknik representerar ett betydande steg framåt när det gäller att möjliggöra icke-invasiv diagnostik för en mängd olika sjukdomar, öppna upp nya vägar för medicinsk forskning och förbättra patientvårdsalternativen.
Traditionella metoder för EV-isolering har kämpat med låg effektivitet, höga provvolymkrav och kontamineringsproblem, vilket begränsar deras praktiska tillämpning i kliniska miljöer. FLOAT tar sig an dessa utmaningar direkt genom att integrera akustofluidisk teknologi med en ny flockningsprocess.
Kärnan i FLOAT är användningen av termokänsliga polymerer som inducerar flockning av elbilar när de utsätts för specifika temperaturförhållanden i en roterande vätskedroppe. Denna process ökar inte bara avsevärt renheten hos de isolerade elbilarna utan minskar också dramatiskt volymen av biologisk vätska som behövs, vilket gör metoden både effektivare och mindre invasiv.
Den akustiska komponenten i FLOAT involverar att generera en omloppsbana för de roterande dropparna, genom att utnyttja akustiska krafter för att koncentrera de flockade elbilarna på specifika platser i droppen. Denna geniala kombination av flockning och akustisk fällning möjliggör snabb och högeffektiv isolering av elbilar, en markant förbättring jämfört med befintlig teknik.
Professor Tony Huang, en senior författare av studien, sa:"FLOAT-metoden representerar ett betydande steg framåt, och erbjuder över 90 % återhämtning och minskar provvolymkraven med en faktor på 100. Denna innovation kan förändra landskapet för sjukdomsdiagnostik och övervakning."
Konsekvenserna av denna forskning är djupgående. Genom att tillhandahålla en tillförlitlig, effektiv och skalbar metod för EV-isolering, öppnar FLOAT dörren till den utbredda användningen av flytande biopsier för tidig upptäckt av sjukdomar. Det lovar att revolutionera hur sjukdomar diagnostiseras och övervakas, vilket ger hopp om tidigare ingripande och personliga behandlingsplaner.
Mer information: Joseph Rufo et al, Högavkastande och snabb isolering av extracellulära vesiklar genom flockning via orbital akustisk fångst:FLOAT, Microsystems &Nanoengineering (2024). DOI:10.1038/s41378-023-00648-3
Journalinformation: Mikrosystem och nanoteknik
Tillhandahålls av Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Sciences
