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종양 세포 회람 해파리 고무된 Microfluidic 장치 격리된 것

Published on November 14, 2012 at 7:23 AM

환자의 혈류량에서 회람 종양 세포는 종양이 처리에 어떻게 반응하고 무슨에 열매를 산출할 약이 그것에 대하여 더 효과적일 지도 모른지 많은 정보를 수 있습니다. 그러나 첫째로, 이 희소한 세포는 혈액 샘플에서 찾아낸 많은 그밖 세포에서 붙잡고 고립되어야 합니다.

microfluidic 장치를 통해서 이동하는 세포는 DNA (녹색)의 물가에 의해 덫을 놓을 수 있습니다. 심상: Suman Bose와 Chong Shen

많은 과학자는 지금 회람 종양 세포를 고립시킬 수 있는 microfluidic 장치에 종사하고 있습니다 (CTCs), 그러나 이들의 최대량에는 2개의 중요한 제한이 있습니다: 그것은 충분한 양의 혈액을 가공하기 에는 너무 오래 걸리고, 그들의 붙잡음 후에 분석을 위한 암세포를 추출하는 좋은 쪽이 없습니다.

MIT 및 Brigham 및 여자의 병원에 연구원에게서 새로운 장치는 그 장애를 극복합니다. 해파리의 촉각에 의해 고무시켜, 팀은 백혈병 세포의 표면에 찾아낸 특정 단백질을 잡는 DNA의 긴 물가로 곁에 흐르는 때 microfluidic 채널 통신로를 입혔습니다. 이 전략을 사용하여, 연구원은 흐름율을 10 시간 높이 보다는 기존 장치 달성했습니다 - 시스템을 임상 사용을 위해 실제에게 하기 위하여 충분히 단식하십시오.

이번주의 국립 과학원의 절차의 문제점에서 기술된 이 기술을 사용하여, 닥터는 그들의 처리가 작동하고 있다는 것을 결정하기 위하여 암 환자를 감시할 수 있었습니다.

"이 세포의 다소 한동안 있다는 것을 말해 줄 수 있던 급속한 시험이 있던 경우에, 그것은 치료의 진행성을 감시하는 것을 돕고 질병의 진행성," Jeff Karp를 하버드 의과 대학에 및 보스톤에 있는 Brigham 그리고 여자의 병원에 재생하는 치료학을 위한 센터의 조감독 동료 의학 교수 말합니다.

장치의 이 모형은 또한 개인화한 처리를 가능하게 할 수 있었습니다: 일단 세포가 환자에게서 고립되면, 닥터는 그(것)들에 다른 유능한 지 어느 것이 결정하기 위하여 약을 시험할 수 있었습니다.

신기술은 Karp의 실험실과 Rohit Karnik MIT에 기계 공학의 부교수의, 그것 사이 협력에서 증가했습니다. 서류의 수석 저자는 Irvine에서 가주 대학에 Weian Zhao, Karp의 실험실에 있는 이전 postdoc 및 지금 조교수입니다; Cheryl Cui 의 건강 과학과 기술의 하버드 MIT 부분에 있는 대학원 학생; 그리고 Suman Bose 의 Karnik의 실험실에 있는 대학원 학생.

DNA ` 촉각'

CTCs의 수는 다만 약간에서 수천에 특정한 환자의 혈액의 밀리 리터에서 구역 수색할 수 있습니다 찾아냈습니다. 그 희소한 세포를 고립시키기 위하여는, 연구원은 표적 세포에 찾아낸 단백질에 특정 항체로 점을 찍은 microfluidic 채널 통신로를 건설하는 시도했습니다. 그러나, 항체가 단지 채널 통신로의 바닥에서 나노미터의 10만 확장하기 때문에, 항체에 의하여 세포의 붙잡음은 느립니다.

붙잡음 분자의 범위를 확장하기 위하여는, Karp와 Karnik의 팀은 DNA 순서 반복의 긴 물가를 만드는 해파리의 촉각을 흉내냈습니다. aptamers로 알려져 있는 그 순서는, 백혈병 세포에 많은 수에서 찾아낸 단백질을 표적으로 합니다.

DNA 물가는 그것의 지면에 헤링본 패턴을 가진 microchannel에 붙어 있습니다. 그 모방한 능선은 채널 통신로가 에 의하여 흘러 관통하는 때 혈액이 소용돌이치는 원인이 되어, 개별적인 세포가 채널 통신로로 미크론의 수백을 확장하는, 촉각과의 접촉으로 올 기회를 향상하. 이것은 연구원이 혈류량의 비율을 증가하는 것을 허용합니다.

"인 일어나는 무엇이 높은 흐름율로 일반적으로 세포는 표면에 실제적으로 가깝게 오지 않으며, 아주 도전적 표적 세포를 붙잡기위하여입니다," Karnik는 말합니다. "그러나 해결책을 섞고 해결책으로 밖으로 머물고 있는 aptamers가 있는 플러스 표면으로 접촉으로 세포를, 아주 높은 흐름율로 가져오는 이 헤링본 강저의 이 조합은, 가능하게 합니다 아주 높은 붙잡음 비율을."

새로운 장치에 있는 흐름율은 이전 장치를 위한 보고된 그들 보다는 높이 10 시간 이고, 시스템은 표적 세포의 60% 80% 붙잡을 수 있습니다. 1 평방 센티미터를 측정하는 현재 모형에서는, 흐름율은 시간 당 1개 밀리 리터입니다. 장치를 더 큰 시켜서, 연구원은 말합니다 시간 당 혈액의 100개 밀리 리터에 - 개별적인 환자에게서 정확한 CTC 조사를 얻기 위하여 필요할 20 밀리 리터 견본에 - 흐름율을 - 급속하게 10를 가공하기 위하여 충분히 단식하십시오 밀어줄 수 있었다는 것을.

"촉각"가 DNA로 만들기 때문에, 추가 분석을 위한 붙잡은 세포를 해방하는 효소로 쉽게 쪼개질 수 있습니다.

이 기술이 기술의 유용성을 유효하게 하기 위하여 추가 테스트가 필요하다는 것을 추가하는 희소한 세포를 붙잡는 존재 접근에 흥미로운 대안 이다고, 피터 Kuhn는 Scripps 연구소에 세포 생물학의 부교수 말합니다.

"이 필드 희소하 세포 식별을 위한 많은 다른 도로를 탐구되는 필요로 합니다,"는 Kuhn는 말합니다. "이 기술 인간에 있는 질병 공부를 중요한 enablers를 제공할 수 있습니다."는

최소로 침략

CTCs를 붙잡는 장치는 암 치료가 백혈병 환자에서 작동하고 있다는 것을 결정에 있는 골수 간색 더 나은 대안을 제안할 수 있었습니다.

"사람이 혈액에 있는 탐지의 감도를 향상할 수 있던 경우에, 그 후에 이 접근은 매우 보다 적게 침략적이고 당신이 그것을 수시로 할 수 있는 혈액을 고립시키기에 골수를 고립시키기에서 전환을 가능하게 할 수 있습니다. 그것은 잔여 질병은 검출되는 방법 말합니다," Karp를 위한 패러다임을 바꿀 수 있었습니다.

"이 기술의 아름다움 그것의 다양성입니다,"는 Zhao는 말합니다. "쉽게 DNA 사슬의 길이 그리고 조밀도를 변경할 수 있습니다; DNA에 있는 다른 세포의 다른 모형을 붙잡기 위하여 순서를 포함할 수 있습니다."

이 특징은 그것에게 진료소 및 연구소에서 대체로 적용될 수 있는 플래트홈 기술을 만듭니다. 예를 들면, 다른 가능한 응용은 임신부의 혈류량에서 아주 희소한 태아 세포를 붙잡고 있습니다. 이 세포를 분석하는 것은 닥터가 양수천자 보다는 멀리 보다 적게 침략적인 접근을 사용하여 질병의 범위를 위한 태아기 진단 테스트를 능력을 발휘할 것을 도울 수 있었습니다.

연구원은 지금 DNA 단단한 종양에서 쫓겨난 세포의 표면에 찾아낸 수용체와 같은 그밖 분자를 표적으로 하기 위하여 물가를 적응시키기에 종사하고 있습니다.

근원: http://www.mit.edu/

Last Update: 14. November 2012 08:51

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