Для больных раком дела идут от плохо до худшего, когда опухолевые клетки убегают в кровоток. Мародерствующие клетки — иногда всего один среди миллиарда клеток крови — могут квартировать где угодно в органе, распространяя рак в процессе, названном метастазом. Теперь, исследователи разработали устройство, которое может обнаружить даже единственную клетку любого типа рака, циркулирующего в крови, позволив раннее лечение метастаза и нового понимания генетики рака.Раковые клетки, мигрирующие в кровоток, называют, распространяя опухолевые клетки (CTCs).
В 2007 бригада во главе с инженером-биомедиком Мехметом Тонером из Центральной больницы Массачусетса в Бостоне разработала метод, чтобы заманить в ловушку и обнаружить CTCs на кремниевом чипе размер понижения микроскопа, запечатленного с микроканалами каждый не шире, чем волосок. Тонер накачал образцы цельной крови через каналы, покрытые антителом, разработанным для заманивания в ловушку любой раковой клетки, несущей общий поверхностный протеин, очень поскольку бумага для уничтожения мух поймала противных насекомых. Но раковые клетки без того протеина, такие как меланома (тип рака кожи), скользили мимо необнаруженный.Новое устройство обходит то ограничение.
Названный системой CTC-iChip («я» для «инерционного сосредоточения»), это предназначается для клеток крови вместо раковых клеток. Сортируя размером клетки, первый чип скользит от маленьких эритроцитов и пластинок, позволяя только CTCs и потоку лейкоцитов мимо. Затем второй чип проветривает клетки через изгибающиеся каналы, направляя остающиеся клетки в линию запряжки гусем.
Магнитные бусинки, которые размер бактерии прилагает к определенным поверхностным протеинам на лейкоцитах и магнитному полю, подталкивают эти клетки из потока CTCs. Это оставляет просто CTCs, который может быть собран в пузырьке и индивидуально проанализирован стандартными методами лаборатории.Клиническое применение этой технологии является четким, говорит ведущий автор Эмре Озкумур, инженер-биомедик также в Центральной больнице Массачусетса, разработавшей систему с Чернилами. Раннее обнаружение CTC позволяет врачам начинать антиметастатическое лечение, он говорит, потенциально замедляясь или останавливая заключительное, фатальное нападение рака.
Не все CTCs развиваются в метастатические опухоли, однако, и исследователи рака все еще обнаруживают почему. Поскольку CTCs показывают, что такие большие суммы генетического изменения, анализируя клетки оптом не покажут причину, говорит Озкумур. «Вы должны проанализировать один за другим».Бригада, сообщающая о ее результатах онлайн сегодня в Науке Переводная Медицина, уже обдумывает свои следующие улучшения, чтобы снизить производственные затраты и подготовить CTC-iChip к клиническому использованию.
Список текущих дел исследователей включает интеграцию текущей системы с двумя чипами в одну, говорит Озкумур.Работа группы является «твердой трансгрессией», говорит инженер Роберт Лангер из Массачусетского технологического института в Кембридже. Лангер, имеющий больше чем 800 биомедицинских патентов, приветствует улучшения этого устройства по сравнению с предыдущими моделями. Другие болезни, такие как редкое БЕГСТВО заболевания легких, также включают обращающиеся аномальные клетки, говорит Лангер.
Эта технология может продвинуть исследование при тех болезнях также.