新しいデバイスは、ほんの一滴の血液で癌を検出することができます

卵巣がんなどの一部の種類のがんは、治療が効果的であるには進行しすぎるまで検出されないままになる傾向があります。現在、革新的なツールは、癌を簡単に、迅速に、そして微量の血液で検出できる可能性があります。

新しく開発された高感度のデバイスは、非常に少量の臨床サンプルで癌を検出できます。

診断が難しい癌を特定する簡単で効果的な方法を見つけるために、ローレンスのカンザス大学（KU）と、カンザスシティのKU癌センターおよびKU医療センターの研究者が超高感度の癌検出を開発しました。端末。

「3-D-ナノパターンマイクロ流体チップ」と呼ばれるこのデバイスは、血液の最も小さな滴または血漿と呼ばれる血液の成分中の癌マーカーを正常に検出することができました。

KUの化学の准教授である主執筆者のYongZengと彼のチームは、ジャーナルが発表した論文で、新しいツールがどのように機能するかを説明しています。 ネイチャーバイオメディカルエンジニアリング を公開しました。

科学者たちは、このデバイスは、一部の真核細胞が生成する小さな小胞であるエクソソームを「フィルタリング」することによって、癌を説明、識別、診断します。

癌細胞の場合、エクソソームには腫瘍の成長と拡大を指示できる生物学的情報が含まれています。

「歴史的に、人々はエクソソームが細胞が不要な細胞内容物を捨てるために使用できる「ゴミ袋」のようなものだと考えていました」とZengは説明します。「しかし、過去10年間で、科学者たちは、受信者の細胞にメッセージを送信したり、多くの生物学的機能で重要な分子情報を伝達したりするのに非常に役立つことに気づきました」と彼は付け加えます。

「基本的に、腫瘍は親細胞の生物学的特徴を反映する活性分子をパッケージングするエクソソームを送り出します。すべての細胞がエクソソームを生成しますが、腫瘍細胞は正常細胞と比較して実際に活性があります」とZeng氏は述べています。

高感度診断ツール

この新しいデバイスは、ヘリンボーンパターンを備えた3Dナノエンジニアリングツールであり、エクソソームを「くし」、分析のためにツールのチップの表面に接触させるように押し出します。このプロセスは「物質移動」と呼ばれます。

「人々はマイクロスケールチャネルでの物質移動を改善するための賢いアイデアを開発しましたが、粒子がセンサー表面に近づくと、液体の小さなギャップによって分離され、流体力学的抵抗が増加します」とZeng氏は述べています。

「ここでは、そのギャップ内の液体を排出して、粒子を表面に強く接触させ、プローブが粒子を認識して捕捉できる3Dナノポーラスヘリンボーン構造を開発しました」と彼はさらに説明します。

この最先端のデバイスを開発するために、Zengとチームは、腫瘍バイオマーカーの専門家であり、現在KU CancerCenterの副所長であるAndrewGodwinと協力しました。

チップの有効性をテストするために、研究者らは、検出が難しいことで有名な癌の一種である卵巣癌の患者からの臨床サンプルを使用しました。

そうすることで、チームは、チップがごくわずかな量の血漿でもこの癌の存在を検出できることを発見しました。

「私たちの共同研究は引き続き実を結び、癌研究と患者ケアに不可欠な分野、つまり早期発見のための革新的なツールを前進させています」とゴッドウィンは指摘し、「この研究分野は卵巣などの癌にとって特に重要です。女性の大多数が進行した段階で診断されていることを考えると、悲しいことに、この病気の大部分は不治です。」