Микроскопическое устройство собирает и культивирует свободно циркулирующие раковые клетки
Исследователи из Гарвардского университета вместе с онкологами из Детской больницы Бостона (США) создали микрожидкостное устройство, способное собирать редкие свободно циркулирующие раковые клетки (СЦК), выделяя их из крови, для дальнейшего культивирования и подготовки к анализу. Эти клетки, отделившиеся от первичной раковой опухоли и часто основывающие вторичные новообразования, несут в себе экстраординарное количество информации о родительской опухоли, включая данные о специфической чувствительности к противораковым препаратам, степени прогрессирования родительской опухоли, а также сведения о том, как опухоль отвечает на лечение.
Подобные знания просто бесценны, они способны помочь врачам в проведении наиболее эффективного лечения, но информацию эту очень трудно добыть из-за проблем с выделением СЦК и их культивированием для последующих анализов. Таким образом, предлагаемое устройство может стать незаменимым инструментом для диагностирования онкологических заболеваний и разработки персонифицированного лечения.
Результаты работы представлены в статье, опубликованной в журнале Lab on a Chip.
| Схема микрожидкостного устройства: сверху в центре на жёлтом фоне показан продукт его работы — отловленные, а затем культивированные СЦК. (Здесь и далее иллюстрации RSC.) |
Хитрость нового метода (точнее, устройства) — в одновременном применении как микрожидкостной технологии (когда поток жидкости (крови) пропускается сквозь канал микронного масштаба, отлитый в твёрдом прозрачном пластике), так и микромагнитной (!) методики для отлавливания СЦК. При прохождении крови сквозь микрофлюидные каналы, которые содержат микроскопические магнитные шарики, покрытые таким образом, чтобы избирательно прикрепляться только к СЦК, раковые клетки отделяются от остального потока. Размеры каналов подбирались так, чтобы максимально уменьшить стрессовое воздействие, оказываемое на СЦК, и избежать какого-либо изменения структуры отобранных клеток, а также для того, чтобы максимально повысить «улов».
В лабораторных условиях устройство показало феноменальную эффективность, захватывая более 90% СЦК из крови мышей, страдающих раком молочной железы. Особенно важно то, что СЦК были способны расти и делиться, давая врачам больше бесценного материала, который, к примеру, может использоваться для скрининга лекарств с целью подбора индивидуальных средств.
Дальнейшие тесты показали, что прибор достаточно чувствителен, чтобы определить неожиданное увеличение числа СЦК, извещающее о достижении родительской опухолью метастатической стадии. Эта информация жизненно важна для онкологов, следящих за болезнью.
| Микрофотография демонстрирует продукт работы устройства — отловленные и культивированные СЦК. (Увеличенный фрагмент с предыдущей иллюстрации.) |
Подготовлено по материалам Гарвардского университета.
Исследователи из Гарвардского университета вместе с онкологами из Детской больницы Бостона (США) создали микрожидкостное устройство, способное собирать редкие свободно циркулирующие раковые клетки (СЦК), выделяя их из крови, для дальнейшего культивирования и подготовки к анализу. Эти клетки, отделившиеся от первичной раковой опухоли и часто основывающие вторичные новообразования, несут в себе экстраординарное количество информации о родительской опухоли, включая данные о специфической чувствительности к противораковым препаратам, степени прогрессирования родительской опухоли, а также сведения о том, как опухоль отвечает на лечение.
Подобные знания просто бесценны, они способны помочь врачам в проведении наиболее эффективного лечения, но информацию эту очень трудно добыть из-за проблем с выделением СЦК и их культивированием для последующих анализов. Таким образом, предлагаемое устройство может стать незаменимым инструментом для диагностирования онкологических заболеваний и разработки персонифицированного лечения.
Результаты работы представлены в статье, опубликованной в журнале Lab on a Chip.
| Схема микрожидкостного устройства: сверху в центре на жёлтом фоне показан продукт его работы — отловленные, а затем культивированные СЦК. (Здесь и далее иллюстрации RSC.) |
Хитрость нового метода (точнее, устройства) — в одновременном применении как микрожидкостной технологии (когда поток жидкости (крови) пропускается сквозь канал микронного масштаба, отлитый в твёрдом прозрачном пластике), так и микромагнитной (!) методики для отлавливания СЦК. При прохождении крови сквозь микрофлюидные каналы, которые содержат микроскопические магнитные шарики, покрытые таким образом, чтобы избирательно прикрепляться только к СЦК, раковые клетки отделяются от остального потока. Размеры каналов подбирались так, чтобы максимально уменьшить стрессовое воздействие, оказываемое на СЦК, и избежать какого-либо изменения структуры отобранных клеток, а также для того, чтобы максимально повысить «улов».
В лабораторных условиях устройство показало феноменальную эффективность, захватывая более 90% СЦК из крови мышей, страдающих раком молочной железы. Особенно важно то, что СЦК были способны расти и делиться, давая врачам больше бесценного материала, который, к примеру, может использоваться для скрининга лекарств с целью подбора индивидуальных средств.
Дальнейшие тесты показали, что прибор достаточно чувствителен, чтобы определить неожиданное увеличение числа СЦК, извещающее о достижении родительской опухолью метастатической стадии. Эта информация жизненно важна для онкологов, следящих за болезнью.
| Микрофотография демонстрирует продукт работы устройства — отловленные и культивированные СЦК. (Увеличенный фрагмент с предыдущей иллюстрации.) |
Подготовлено по материалам Гарвардского университета.
