Posted in | Nanomedicine | Nanofluidics

Медуз-Воодушевлянные Изоляты Прибора Microfluidic Обеспечивая Циркуляцию Клетки Тумора

Published on November 14, 2012 at 7:23 AM

Клетки Тумора обеспечивая циркуляцию в кровотоке пациента могут произвести много информации на как тумор отвечает к обработке и какие снадобья могли быть более эффективны против ее. Но во-первых, эти редкие клетки должны быть захвачены и изолированы от много других клеток найденных в пробе крови.

Клетки перемещая через microfluidic прибор могут быть поглощены стренгами ДНА (зеленого цвета). Изображение: Suman Bose и Chong Shen

Много научных работников теперь работают на microfluidic приборах которые могут изолировать обеспечивая циркуляцию клетки тумора (CTCs), но большое часть из этих имеет 2 главных ограничения: Он принимает слишком длиной для того чтобы обрабатывать достаточное количество крови, и никакой хороший путь извлечь раковые клетки для анализа после их захвата.

Новый прибор от исследователей на MIT и Brigham и Больнице Женщин отжимает те препоны. Воодушевляно щупальцами медузы, команда покрыла microfluidic канал с длинними стренгами ДНА которые хватают специфические протеины найденные на поверхностях клеток лейкова по мере того как они пропускают мимо. Используя эту стратегию, исследователя достигли расходов потока 10 приборов времен более высоко чем существующих - голодайте достаточно для того чтобы сделать системы практически для клинической пользы.

Используя эту технологию, описанную в вопросе этой недели Продолжений Государственной Академии Наук, доктора смогли контролировать онкологические больных для того чтобы определить работает ли их обработка.

«Если вы имели быстрое испытание, то которое смогло сказать вам ли больше или из этих клеток над временем, то помогло бы контролировать прогрессирование терапии и прогрессирование заболевания,» говорит Джеф Karp, адъюнкта-профессора медицины на Медицинском Институте Гарварда и содиректор Центра для Регенеративной Терапевтики на Brigham и Больнице Женщин в Бостоне.

Этот тип прибора смог также включить персонализированные обработки: Как Только клетки изолированы от пациента, доктора смогли испытать различные снадобья на их для того чтобы определить что самые эффективные.

Новая технология росла из сотрудничества между лабораторией Karp и тем из Rohit Karnik, адъюнкта-профессора машиностроения на MIT. Ведущие автор бумаги Weian Zhao, бывшее postdoc в лаборатории Karp и теперь ассистент профессора на Университете Штата Калифорнии на Irvine; Черил Cui, аспирант в Разделении Гарвард-MIT Наук и Техник Здоровья; и Suman Bose, аспирант в лаборатории Karnik.

Щупальца ` ДНА

Номер CTCs нашел в миллилитре крови определенного пациента может заколебаться от как раз несколько до несколько тысяч. Для того чтобы изолировать те редкие клетки, исследователя пробовали построить microfluidic каналы поставленные точки с антителами специфическими к протеину найденному на клетках цели. Однако, потому что антитела только расширяют 10 нанометров от дна канала, захват клеток антителами медленн.

Для того чтобы продлить достигаемость молекул захвата, команда Karp и Karnik передразнила щупальца медуз, создавая длинние стренги повторять последовательности ДНА. Те последовательности, известные как aptamers, пристреливают протеин найденный в больших количествах на клетках лейкова.

Стренги ДНА прикреплены к microchannel с шевронной картиной на своем поле. Те сделанные по образцу зиги причиняют кровь завихряться по мере того как она пропускает через канал, улучшающ шансы которые индивидуальные клетки придут в контакт с щупальцами, которые удлиняют сотниы микронов в канал. Это позволяет исследователям увеличить плаважщий курс поток крови.

«Нормально что случается на высоких расходах потока клетки действительно не приходят близко к поверхности, и она очень трудный для того чтобы захватить клетки цели,» Karnik говорит. «Только это сочетание из эти пазы herringbone для того чтобы смешать разрешение и коснуться друг друга клетки с поверхностями, плюс иметь aptamers которые вставляют вне в разрешение, включает очень высокие интенсивности захвата на очень высоких расходах потока.»

Расходы потока в новом приборе 10 времен более высоко чем сообщенные те для предыдущих приборов, и система может захватить 60 до 80 процентов клеток цели. В настоящей модели, которая измеряет 1 квадратный сантиметр, расход потока 1 миллилитр в час. Путем делать прибор более большим, исследователя говорят что они смогло форсировать расход потока до 100 миллилитров крови в час - голодайте достаточно быстро для того чтобы обрабатывать 10 - к образцам 20 миллилитров которые были бы необходимы для того чтобы получить точный отсчет CTC от индивидуального пациента.

Потому Что «щупальца» сделаны из ДНА, их можно легко расколоть при энзимы, освобождая захваченные клетки для более дальнеишего анализа.

Питер Kuhn, адъюнкт-профессор биологии клетки на Научно-исследовательском Институте Scripps, говорит что эта технология интересная алтернатива к существуя подходам для того чтобы захватить редкие клетки, добавляя что более дальнеишее испытание необходимо для того чтобы утвердить пользу технологии.

«Этому полю нужно много различных бульваров для идентификации редк-клетки быть исследованным,» Kuhn говорит. «Эти технологии могут обеспечить ключевые enablers для изучать заболевание в людях.»

Минимально инвазионно

Приборы которые захватывают CTCs смогли предложить более лучшую алтернативу к пробовать костный мозг в определять работает ли лечение рака в пациенте лейкова.

«Если одно смогло улучшить чувствительность обнаружения в крови, то этот подход может включить переход от изолировать сердцевину к изолировать кровь, которая очень более менее инвазионна и вы можете делать его более часто. Он смог изменить парадигму для как остаточное заболевание обнаружено,» Karp говорит.

«Красотка этой технологии своя многосторонность,» Zhao говорит. «Вы можете легко доработать длину и плотность цепей ДНА; вы можете включить различные последовательности в ДНА для того чтобы захватить разные виды клеток.»

Эта характеристика делает им технологию платформы которая может быть обширно прикладной в клинике и исследовательских лабараториях. На пример, другое возможное применение захватывает фетальные клетки, которые очень редки в кровотоке беременной женщины. Анализировать эти клетки смогл помочь докторам выполнить пренатальные диагностические тесты для ряда заболеваний используя подход который далеко более менее инвазионн чем amniocentesis.

Исследователя теперь работают на приспосабливать стренги ДНА для того чтобы пристрелть другие молекулы, как приемные устройства найденные на поверхностях клеток вытеснянных от твердых туморов.

Источник: http://www.mit.edu/

Last Update: 14. November 2012 08:53

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit