Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
Posted in | Nanomedicine | Nanofluidics

Manet-Inspirerade Microfluidic ApparatIsolater som Cirkulerar TumorCeller

Published on November 14, 2012 at 7:23 AM

Tumorceller som cirkulerar i en tålmodigs bloodstream kan avkastning ett stort avtal av information på hur en tumor reagerar till behandling och vad förgiftar styrkan är effektivare mot den. Men först, måste dessa sällsynta celler att fångas, och isolerat från de många andra cellerna som finnas i ett blod, ta prov.

Celler som reser till och med en microfluidic apparat, kan fångas by strandar av DNA (gräsplan). Avbilda: Suman Bose och Chong Shen

Många forskare är nu funktionsdugliga på microfluidic apparater som kan cirkulerande tumorceller för isolaten (CTCs), men mest av dessa har två att ha som huvudämne begränsningar: Den tar för long för att bearbeta ett tillräckligt belopp av blod, och det finns inte någon goda långt till extraktcancerceller för analys efter deras tillfångatagande.

En ny apparat från forskare på MIT och Brigham och Kvinna Sjukhus övervinner de hinder. Inspirerat av tentaklen av en manet, täckte laget ett microfluidic kanaliserar med long strandar av DNA den hastigt grepp som specifika proteiner som finnas på, ytbehandlar av leukemiaceller, som de flödar by. Genom Att Använda denna strategi, uppnådde forskarna flöde klassar 10 existerande apparater för tider higher än - fasta nog för att göra systemen praktiska för kliniskt bruk.

Genom Att Använda denna teknologi som beskrivas i denna vecka, utfärda av Förfarandena av MedborgareAkademin av Vetenskaper, manipulerar kunde övervaka cancertålmodig för att bestämma huruvida deras behandling är funktionsdugligt.

”Om du hade en for att testa, som kunde berätta dig huruvida, där är mer eller mindre av dessa celler med tiden, den skulle hjälp som övervakar fortgången av terapi och fortgången av sjukdomen,” något att säga Jeff Karp, en förbunden professor av medicinen på den Harvard Medicinsk fakultet och co-direktören av Centrera för Regenerative Terapi på Brigham och Kvinna Sjukhus i Boston.

Denna typ av apparaten kunde också möjliggöra personifierade behandlingar: När celler isoleras från en tålmodig, manipulerar kunde testa olika droger på dem för att bestämma vilka är effektivast.

Ny teknik växte ut ur ett samarbete mellan Karps labb och det av Rohit Karnik, en förbunden professor av maskinlära på MIT. Bly- författare av det pappers- är Weian Zhao, en tidigare postdoc i Karps labb och nu en assistentprofessor på Universitetar av Kalifornien på Irvine; Cheryl Cui, en doktorand i Uppdelningen Harvard-MIT av Vård- Vetenskaper och Teknologi; och Suman Bose, en doktorand i Karniks labb.

DNA-`-tentakel

Numrera av CTCs grundar i en milliliter av särskilda en tålmodigs blod kan spänna från precis några till flera tusen. Till isolaten har de sällsynta celler, forskare försökt microfluidic byggande kanaliserar prickigt med antikroppar som är specifika till ett protein som finnas på uppsätta som målcellerna. Emellertid därför att antikropparna fördjupa endast tio av nanometers från bottnen av kanalisera, är tillfångatagandet av celler vid antikropparna långsamt.

Att fördjupa räckvidden av tillfångatagandemolekylarna efterapade det Karp och Karniks laget tentaklen av maneten som long skapar, strandar av att upprepa DNA ordnar. De ordnar, bekant som aptamers, uppsätta som mål ett protein som finnas i stort antal på leukemiaceller.

DNAEN strandar fästas till en microchannel med en herringbone mönstrar på dess däckar. De mönstrade kanter orsakar blod för att virvla runt, som det flödar till och med kanalisera, att förbättra riskerar att ska individceller kommer in i kontakt med tentaklen, som fördjupa hundratals mikroner in i kanalisera. Detta låter forskarna till förhöjning klassa av blodflöde.

”Normalt vad händer på kickflöde klassar, är cellerna inte kommer egentligen nästan ytbehandla, och den är mycket utmana till tillfångatagandet uppsätta som målcellerna,” Karnik något att säga. ”Bara denna kombination av dessa herringbonen räfflar till blandningen lösningen och kommer med cellerna in i kontakt med ytbehandlar, plusen som har aptamers, som klibbar ut in i lösningen, möjliggör kicktillfångatagandet klassar mycket på kickflöde klassar mycket.”,

Flöde klassar i den nya apparaten är 10 tider higher än de som anmälas för föregående apparater, och systemet kan tillfångatagandet 60 till 80 procent av uppsätta som målcellerna. I strömmen modellera, som mäter 1 kvadrerar cm, flödet klassar är 1 milliliter per timme. Vid danande den större apparaten, forskarenågot att säga kunde de öka flödet klassar till 100 milliliters av blod per timme - fasta nog snabbt för att bearbeta 10na - till 20 milliliter tar prov att skulle var nödvändig att få en exakt CTC-räkning från en individ tålmodig.

Därför Att ”tentaklen” göras av DNA, kan de lätt klyvas med enzym som frigör de fångade cellerna för mer ytterligare analys.

Peter Kuhn, en förbunden professor av cellbiologi på det Scripps Forskningsinstitut, något att säga som denna teknologi är ett intressant alternativ till existerande, att närma sig till sällsynta celler för tillfångatagandet som tillfogar det som testar vidare, är nödvändig att validera teknologins usefulness.

”Sätter in Detta behov många olika avenyer för att sällsynt-cell ID undersöks,” Kuhn något att säga. ”Kan Dessa teknologier ge de nyckel- enablersna för att studera sjukdomen hos människor.”,

Minsta invasive

Apparater, som tillfångatagandet CTCs kunde erbjuda ett bättre alternativ till att ta prov benmärg, i att bestämma huruvida, cancerbehandling är funktionsdugliga i en tålmodig leukemia.

”Om en kunde förbättra känsligheten av upptäckt i blod, då att närma sig detta kan möjliggöra en övergång från isolering av märg till isolering av blod, som är mycket mindre invasive, och du kan göra den oftare. Det kunde ändra paradigmen för, hur den resterande sjukdomen avkänns,” Karp något att säga.

”Är skönheten av denna teknologi dess versatility,” Zhao något att säga. ”Kan Du lätt ändra längden, och täthet av DNAEN kedjar; du kan inkludera olikt ordnar i DNAEN till olika typer för tillfångatagandet av celler.”,

Detta särdrag gör det en plattformteknologi som kan i huvudsak appliceras i kliniken och forska laboratorium. För anföra som exempel, en annan möjlighetapplikation fångar foster- celler, som är mycket sällsynta i en gravid kvinna bloodstream. Analysering av dessa celler kunde hjälpa manipulerar utför för födseln diagnostik testar för en spänna av sjukdomar genom att använda en att närma sig som är långt mindre invasive än amniocentesis.

Forskarna är funktionsdugliga på att anpassa DNAEN strandar nu för att uppsätta som mål andra molekylar, liksom receptors som finnas på, ytbehandlar av celler som rycks loss från fasta tumors.

Källa: 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