Una nuova ricerca promette una migliore raccolta di cellule tumorali della prostata

Aprile 21, 2016 Admin Salute 0 3
FONT SIZE:
fontsize_dec
fontsize_inc

I risultati della ricerca risolvono il problema tecnico critica di isolare e raccogliere cellule fragili, in particolare rare cellule tumorali circolanti (CTC) che sono presenti nel sangue in concentrazioni molto basse - partire da una cella a 100.000.

Normalmente, l'isolamento e la raccolta di tali cellule è complicato e si basa sulla disponibilità di marcatori biologici sulle cellule; considerando che, il metodo sviluppato presso UC - utilizzando la tecnologia inerziale microfluidica lab-on-a-chip - è semplice, contando solo sulle dimensioni della cella per la separazione. UC ha già ottenuto un brevetto provvisorio per il nuovo dispositivo microfluidica inerziale ed è in procinto di ottenere un brevetto completo.




In occasione della Conferenza Internazionale sulla quindicesima miniaturizzati Sistemi di Chimica e Scienze della Vita (microTAS) che si terrà 2-06 Ottobre, a Seattle, Wash., La ricerca sarà presentata in documenti dal titolo "Estrazione e arricchimento di cellule rare in un inerziale semplice Dispositivo Microfluidic "e" Ordinamento umano epiteliali della prostata (HPET) Cells in un dispositivo inerziale Microfluidic. "

Il primo documento è da ricercatori UC Jian Zhou, ingegneria dottorando, Premkumar Vummidi Giridhar, salute ambientale borsista postdottorato; Susan Kasper, professore associato di salute ambientale; e Ian Papautsky, professore associato di ingegneria e direttore sia del

BioMicroSystems Lab e la fabbricazione Micro/Nano Engineering Research Center della UC. Il secondo documento è presentato da Nivedita Nivedita, studente di dottorato in ingegneria, e Giridhar, Kasper e Papautsky.

Kasper ha indagato le proprietà delle cellule staminali del cancro delle cellule HPET e inizia a collaborare con Papautsky per caratterizzare le cellule staminali del cancro della prostata e di determinare il modo in cui queste cellule sopravvivono nella circolazione e metastatizzano ai loro organi bersaglio come le ossa. "Le cellule tumorali della prostata sono una sfida per raccogliere, perché sembrano piuttosto fragili e sono presenti in numeri molto piccoli nel sangue. Se li danno nel processo di raccolta, non sono vitali per la sperimentazione e lo sviluppo di strategie più efficaci per combattere questo malattia ", aggiunge Kasper.

Contesto generale Il inerziali microfluidica: Spiral e canali semplici

Inerziali dispositivi microfluidica lab-on-a-chip - sia basato su una scala o un canale a spirale - approfittare di idrodinamica (liquido in movimento) forze che agiscono su cellule o particelle all'interno del flusso laminare (fluido scorre in strati paralleli). Queste forze indurre le cellule a equilibrare in torrenti vicini pareti del canale. Le posizioni di equilibrio delle cellule mirati dipendono fortemente dalla dimensione cellulare, così come proprietà di scorrimento e la geometria dei canali. In microcanali spirale, queste forze inerziali possono essere influenzati da forze centrifughe, aggiungendo ulteriore controllo della posizione dei flussi focalizzato di cellule.

Il lavoro di UC con microfluidica inerziale - sia a spirale e canale rettilineo - è insolito perché, fino ad ora, si è dimostrato difficile da celle separate senza l'introduzione di elettrico esterno o forze magnetiche o utilizzando immunoselezione.

Come inerziale Microfluidic Chips Work

In spiral-channel lab-on-chip, un campione viene introdotto al centro del canale a spirale. Prima che le cellule raggiungono l'estremità della spirale, le cellule si concentrano in singoli vapori e sono separati. Papautsky precedentemente sviluppato questi chip per la separazione del sangue e altri tipi di cellule ad alto rendimento.

Tuttavia, mentre il successo, trucioli a spirale non sono in grado di separare le cellule presenti nel sangue in concentrazioni estremamente basse, come è il caso con cellule prostatiche. Questo lo ha portato ad esplorare i chip inerziali con geometrie canale rettilineo.

In un chip inerziale straight-channel, un campione viene introdotto in un canale (con il diametro di un capello umano) mediante una siringa. Prima che le cellule raggiungono il "crocevia" o "espansione" nel bilanciamento dei canali, ascensore e forze di taglio e si concentrano le cellule in distinti gruppi vicino ai fianchi. Questo equilibrio viene interrotto al "espansione" o "incrocio" e le cellule più grandi, le cellule del cancro della prostata in questo caso, sperimentare velocità laterale - in altre parole, spostare lateralmente nelle espansioni cui sono intrappolati per un uso successivo in sperimentazione.

Questo metodo lineare canale può essere utilizzato per isolare e raccogliere le cellule e particelle con una concentrazione partire da una cella per millilitro di sangue in modo efficace.

Secondo Papautsky di UC, "La geometria portata e il canale sono fondamentali per il metodo Dobbiamo ottenere la portata destra in modo che le cellule separare Vogliamo controllare l'ascensore e le forze di taglio che deriva dalla portata.. - - abbastanza per abbattere fuori e raccogliere le cellule tumorali, ma per evitare di danneggiarli ".

Metodo ha applicazioni di massima per altri tipi di cellule

Mentre gli esperimenti di UC con microfluidica inerziali concentrati sulla separazione e concentrazione cellule tumorali della prostata, l'approccio è ampiamente applicabile ad altri tipi di cellule e dimensioni. Lavorando a stretto contatto con Kasper, il gruppo del Papautsky ha già testato una serie di altre linee cellulari in questi dispositivi microfluidica inerziali, compresi DU-145 cellule (derivate da metastasi cerebrali) e le cellule LNCaP (derivate da linfonodo supraclavicular sinistra). La semplice struttura planare dei dispositivi e il meccanismo di separazione passiva loro un attrezzo di facile impiego per biologi cellulari fanno, e permette l'integrazione di sistemi lab-on-a-chip esistenti.

Questo lavoro è stato sostenuto dall'Università di Cincinnati, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) N/MEMS S & T Fundamentals Programma sotto una borsa di studio rilasciato dalla Space and Naval Warfare Systems Center Pacific al Micro/Nano Fluidics Fundamentals Focus (MF3) Centro di Ian Papautsky e una borsa di studio del National Institute of Diabetes e Digestiva e Malattie renali a Susan Kasper.

(0)
(0)

Commenti - 0

Non ci sono commenti

Aggiungi un commento

smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile smile smile smile smile
smile smile smile smile
Caratteri rimanenti: 3000
captcha