Интеллектуальные биоэлектронные устройства для захвата и освобождения опухолевых клеток

Newswise — Метастазы являются основной причиной смерти при раке, возникая, когда клетка покидает первичную опухоль, попадает в кровоток и лимфатическую систему и достигает отдаленных органов. Неинвазивный сбор этих циркулирующих опухолевых клеток необходим для изучения клеточной биологии, диагностики и прогноза в исследованиях рака, а также разработки лекарств. Как правило, концентрация раковых клеток, обнаруживаемых в крови, очень мала по сравнению с другими типами клеток, и традиционные методы их жизнеспособного сбора трудоемки.

«Мы хотели создать устройство, способное концентрировать раковые клетки, чтобы обнаружить их концентрацию», — объяснили Джанире СаесИкербаскский профессор-исследователь в УПВ/ЕГУ Кластер микрофлюидики Группа. Разработанные к настоящему времени для этой цели биосенсоры (устройства для измерения биологических или химических параметров, содержащие компоненты биологической природы) повреждают клетки в ходе процессов захвата и высвобождения, поэтому группа Microfluidics Cluster объединила умные материалы с областью биоэлектроники (которая Речь идет о применении полупроводников на основе углерода), чтобы можно было измерить захват и высвобождение раковых клеток.

Процедура подробно описана в главе книги. Микрофлюидные системы для диагностики ракаориентирован на научное сообщество и исследует последние достижения в области микрофлюидных технологий для диагностики и мониторинга рака. Книга является идеальным руководством по лабораторному созданию микрофлюидных устройств, специально разработанных для диагностики рака, а также по содействию разработке новых и улучшенных диагностических устройств. Как объяснил профессор-исследователь Икербаск, «мы демонстрируем биоэлектронное устройство, состоящее из микроизготовленных золотых электродов, покрытых интеллектуальным полимером (который реагирует на изменения температуры) и которое позволяет осуществлять неинвазивный захват и высвобождение циркулирующих опухолевых клеток, а также одновременный электрический и оптический контроль всего процесса».

Первые шаги к большому прорыву

«Наши тесты проводились в культурных средах; мы использовали не образцы реальных пациентов, а коммерческие клетки, выдержанные в клеточной культуре. Мы подтвердили, что наше устройство позволило нам захватывать и освобождать клетки», — пояснил исследователь. Сейчас они работают над тем, чтобы адаптировать полимер специально для разных типов клеток. Устройство «является результатом сотрудничества с группой из Кембриджского университета, с которой мы продолжаем сотрудничать и где в настоящее время устройство применяется к образцам пациентов с раком пищевода. С помощью этого устройства раковые клетки избирательно концентрируются, чтобы определить их концентрацию», — сказал Саес.

Исследователь отметил, что это «первые шаги на пути к разработке платформ для скрининга рака. Это могло бы стать хорошим шагом вперед, поскольку они, как правило, используют недорогие технологии и могут производиться массово. Идея состоит в том, чтобы использовать этот тип технологии для ранней диагностики рака».

В настоящее время группа «Кластер микрофлюидики» концентрирует свои исследования на разработке «микрометрических структур для биоэлектронных устройств такого типа». Мы также разрабатываем 3D-системы для создания систем «орган-на-чипе» (биомиметических систем, моделирующих органы человеческого тела)», — заключила она.