Ученые из Сибири разработали конструкцию миниатюрного биосенсора с днк-аптамерами для выявления опухолевых клеток в крови.Работа чипа была протестирована на модельной культуре клеток рака молочной железы, сообщили в Красноярском научном центре СО РАН. По мнению экспертов, устройство может стать важным инструментом для ранней диагностики различных видов рака, сообщает VladMedicina.ru.
Быстрое обнаружение рака — серьёзный вызов для современной медицины. Один из способов его решения — создание биосенсоров для ранней диагностики заболевания путем обнаружения циркулирующих опухолевых клеток, которые распространяются по организму через кровь и лимфу и могут давать начало новым метастазам.
Ученые Красноярского научного центра СО РАН и Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого разработали микрофлюидный чип, который в перспективе может использоваться для обнаружения циркулирующих опухолевых клеток.
Известно, что такие устройства традиционно используются для сортировки и отбора здоровых клеток при ЭКО, но учёные из Красноярска решили применить этот подход для обнаружения опухолевых клеток в кровотоке. Микрофлюидный чип состоит из двух пластин термопластика полиметилметакрилата. Этот материал обладает прозрачностью, биосовместимостью и простотой модификации, а также хорошо изучен для возможности массового производства.
- Внутри устройства имеется реакционная камера в виде змеевидного канала шириной 1,5 миллиметра и длиной около 18 миллиметров. Внутри камеры закреплены аптамеры — небольшие одноцепочечные молекулы ДНК или РНК, или, как их часто называют, синтетические антитела. Чип работает следующим образом: опухолевые клетки попадают в реакционную камеру, где они взаимодействуют с аптамерами и «садятся» на стенки камеры, - пояснили разработчики.
Работа чипа была протестирована на модельной культуре клеток рака молочной железы. Опухолевые клетки начинали стабильно прикрепляться к поверхности, покрытой аптамерами при скорости потока менее 2 микролитров в минуту. Они удерживались достаточно прочно и не отрывались от поверхности канала даже при повышении скорости потока до 200 микролитров в минуту.
По словам научного сотрудника лаборатории цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» Кирилла Лукьяненко, к плюсам оптических аптасенсоров относится упрощенная технология производства и низкая стоимость.
- В перспективе надо уменьшить высоту канала для увеличения вероятности контакта клеток с поверхностью чипа, разработать метод оценки эффективности связывания раковых клеток и провести эксперименты на образцах крови онкологических пациентов для выявления в них циркулирующих опухолевых клеток Разработанная оптическая тест-система на основе аптамеров может быть использована для диагностики различных видов опухолей, не ограничиваясь раком молочной железы, - отметил ученый.
Фото: deadliestcancers.org