Piattaforma microfluidica imaging rileva segnali di crescita del cancro in campioni bioptici minuto

Marzo 16, 2016 Admin Salute 0 4
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Crescita inadeguate e segnalazione sopravvivenza, che porta alla crescita aberrante di cellule tumorali, è una forza trainante tumori. Gran parte della ricerca sul cancro in corso si concentra sugli enzimi chinasi le cui mutazioni sono responsabili di tale segnalazione disregulated, e molti di successo molecolarmente terapeutici antitumorali mirati sono diretti a inibire l'attività chinasi.

Ora, i ricercatori UCLA dell'Istituto Crump for Imaging Molecolare, l'Istituto per la Medicina Molecolare, il California Institute NanoSystems, il Cancer Center Jonsson Comprehensive e il dipartimento di farmacologia molecolare e medica hanno sviluppato un metodo in vitro per valutare l'attività chinasi in campioni di tessuto minuto da pazienti. Il metodo prevede un microfluidica e di imaging piattaforma integrata in grado di misurare l'attività chinasi riproducibile enzimatica da un minimo di 3.000 cellule.

In un articolo pubblicato 1 novembre sulla rivista Cancer Research, i ricercatori UCLA descrivono diversi nuovi progressi tecnologici nel microfluidica e detection imaging hanno co-sviluppato per misurare l'attività chinasi in campioni di piccolo ingresso. Il team ha applicato loro saggio di chinasi microfluidica a campioni leucemia pazienti umani.




"Poiché il dispositivo richiede solo un piccolo campione di tessuto per dare risultati, questo metodo crea nuovo potenziale di sperimentazione chinasi diretta e la diagnostica del sangue del paziente, i campioni di midollo osseo e l'ago biopsia," ha detto il ricercatore Thomas Graeber, un professore di UCLA molecolare e farmacologia medica. "Per esempio, le proprietà delle cellule staminali della leucemia possono essere studiati direttamente da campioni di pazienti."

Per migliorare il rilevamento del segnale radio, la squadra utilizzato un rivelatore di immagine romanzo, sotto forma di una telecamera beta a stato solido, che può sensibilmente rilevare e spazialmente risolvere segnale radioattivo direttamente da un chip microfluidico. La telecamera beta fornisce un'immagine dell'attività sul chip, consentendo il monitoraggio in tempo reale delle prestazioni del dosaggio e l'esito. È altamente sensibile e quantitativa.

Nella prima applicazione del dispositivo, la squadra misurata l'attività della chinasi mutato responsabile per la leucemia mieloide cronica. Questa mutazione è bersaglio di un inibitore della chinasi clinico di successo Gleevec.

"Non siamo a conoscenza di altri lavori che dimostrano a stato solido di imaging radioattivo integrato da una piattaforma microfluidica", ha detto il co-investigatore Arion Chatziioannou, professore UCLA di farmacologia molecolare e medica.

La microfluidica conseguente vitro chinasi radioassay migliora l'efficienza di reazione, rispetto a test standard, e può essere elaborato in molto meno tempo. Questa maggiore efficienza, accoppiato con l'elevata sensibilità della telecamera beta, riduce la quantità di input cella campione di due o tre ordini di grandezza, rispetto a saggi convenzionali e 96 pozzetti. Il test include un immunocattura passo chinasi di aumentare la specificità verso la chinasi di interesse.

"Per ottenere il saggio di chinasi di lavorare in un ambiente microfluidica, abbiamo bisogno di sviluppare nuovi protocolli e reagenti per la manipolazione efficiente solido supporto cattura chinasi perline usando valvole trap-e-rilascio microfluidica", ha detto il co-investigatore Hsian-Rong Tseng, un UCLA professore di farmacologia molecolare e medica.

"L'integrazione della versione beta telecamera a stato solido permette ai ricercatori di monitorare il test in tempo reale, che si è rivelato utile durante il nostro sviluppo dei protocolli e test," ha dichiarato Cong Fang, il principale studente laureato sul progetto. "La piattaforma microfluidica e imaging integrato apre nuove possibilità e fa miniaturizzazione di molti saggi biologici a base di radioattività comune al regno microfluidica possibile."

"Con l'integrazione della fotocamera compatta, il saggio format microfluidica ha il potenziale per essere sviluppato in poco costoso banco, stand-alone unità", ha detto UCLA borsista postdottorato Nam Vu, che ha guidato lo sviluppo di imaging.

"Nel loro insieme, l'ingresso campione ridotto necessaria, il tempo di dosaggio ridotto, e la riproducibilità controllo digitale di microfluidica chinasi radioassay della squadra facilita sperimentazione diretta su campioni clinici che sono o preziosi o deperibili,", ha detto UCLA borsista postdottorato Yanju Wang, che ha guidato la progettazione della rete di componenti microfluidici che eseguono il test.

Esperimenti futuri svilupperanno raccolta e misurazione del campione condizioni riproducibili per campioni elementari dei pazienti.

Altre applicazioni potrebbero includere profili di campioni e modelli animali per la loro sensibilità di droga chinasi-inibitori, o la misurazione di attività chinasi da cellule staminali, le cellule staminali del cancro e di altre cellule immunitarie rare.

Il gruppo di ricerca comprendeva collaboratori di divisione per bambini Hospital di Los Angeles 'di ematologia e oncologia e la University of Southern California.

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