La tecnologia 'Nano-Velcro' utilizzato per migliorare la cattura di cellule cancerose circolanti

Giugno 9, 2016 Admin Salute 0 2
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Metastasi è la causa più comune di morte per cancro in pazienti con tumori solidi e si verifica quando le cellule tumorali predoni lasciano il sito del tumore primario e viaggiano attraverso il flusso sanguigno di creare colonie in altre parti del corpo.

L'attuale gold standard per determinare lo stato di malattia dei tumori comporta la biopsia invasiva di campioni tumorali, ma nelle prime fasi di metastasi, è spesso difficile identificare un sito biopsia. Catturando CTC in campioni di sangue, i medici possono essenzialmente eseguire una biopsia "liquida", permettendo la diagnosi precoce e la diagnosi, nonché un migliore monitoraggio della progressione del cancro e di trattamento delle risposte.




In uno studio pubblicato questo mese e sulla copertina della rivista Angewandte Chemie, i ricercatori UCLA annunciano la dimostrazione riuscita di questa tecnologia "nano-velcro", che progettati in un 2.5-by-5 ​​centimetri chip microfluidico. Questa tecnologia CTC-capture seconda generazione ha dimostrato di essere in grado di arricchimento altamente efficiente rare CTC catturati in campioni di sangue prelevati da pazienti con cancro della prostata.

Il nuovo approccio potrebbe essere ancora più veloce e più economico rispetto ai metodi attuali, e cattura un maggior numero di CTC, i ricercatori hanno detto.

I pazienti affetti da cancro alla prostata sono stati reclutati con l'aiuto di un team clinico guidato da medici Dr. Matthew Rettig, del Dipartimento di Urologia UCLA, e il dottor Jiaoti Huang, del Dipartimento UCLA di Patologia e Medicina di Laboratorio.

La nuova tecnologia di arricchimento CTC si basa sul precedente di sviluppo del team di ricerca della tecnologia 'fly-paper', delineata in un documento 2009 a Angewandte Chemie. La tecnologia comporta un chip di silicio nanopillar coperte cui "viscosità" provocato dall'interazione tra le nanopillars e nanostrutture su CTC noti come microvilli, creando un effetto molto simile alla parte superiore e inferiore del Velcro.

Il nuovo dispositivo di seconda generazione aggiunge un canale microfluidico sovrapposti per creare un percorso di flusso di fluido che aumenta miscelazione. Oltre all'effetto velcro simile dai nanopillars, la miscelazione prodotto dall'architettura del canale microfluidico provoca i CTC avere un maggiore contatto con il pavimento nanopillar coperto, migliorando ulteriormente l'efficienza del dispositivo.

"Il dispositivo è dotato di elevato flusso di campioni di sangue, che viaggiano a maggior (fulmini) velocità," ha detto l'autore senior studio Dr. Hsian-Rong Tseng, professore associato di farmacologia molecolare e medica presso l'Istituto Crump UCLA per Molecular Imaging e il California NanoSystems Institute presso la UCLA.

"Le cellule rimbalzano su e giù all'interno del canale e ottenere sbattuto contro la superficie e farsi prendere", ha spiegato il dottor Clifton Shen, un altro autore dello studio.

I vantaggi del nuovo dispositivo sono significativi. Il tasso CTC-cattura è molto più alta, e il dispositivo è più facile da maneggiare rispetto al suo omologo prima generazione. Dispone inoltre di un interfaccia semi-automatico più user-friendly, che migliora il funzionamento puramente manuale del dispositivo precedente.

"Questa nuova tecnologia CTC ha il potenziale per essere un nuovo potente strumento per i ricercatori del cancro, permettendo loro di studiare l'evoluzione del cancro confrontando CTC con tumore primario e delle metastasi a distanza che sono più spesso letali", ha detto il dottor Kumaran Duraiswamy, un laureato di UCLA Anderson School of Management che divenne coinvolti nel progetto, mentre nella scuola. "Quando raggiunge la clinica, in futuro, questa tecnologia CTC-analisi potrebbe contribuire a portare il trattamento del cancro veramente personalizzato e di gestione."

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