来源: 时间:2022-10-24 18:35:05
科学家们开发了一种 “芯片实验室”,可以让医生从血滴或血浆中快速检测出癌症,从而为患者提供更及时的干预措施和更好的结果。由美国堪萨斯大学的研究人员开发的超灵敏诊断设备可检测外来体-肿瘤细胞产生的微小生物信息包裹,以刺激肿瘤生长或转移。
“从历史上看,人们认为外来体就像 '垃圾袋',细胞可以用来倾倒不需要的细胞内容物,” KU副教授Yong Zeng说。“但是在过去的十年中,科学家们意识到它们对于向受体细胞发送信息和交流在许多生物学功能中重要的分子信息非常有用,” Zeng说。“基本上,肿瘤发出外泌体包装活性分子,反映亲本细胞的生物学特征。尽管所有细胞都产生外泌体,但与正常细胞相比,肿瘤细胞确实具有活性。”
<iframe src = "https://www.dailymotion.com/embed/video/ k1izgrHxkzFc6tufSAX" width = "100%" height = "363"></iframe>新的芯片实验室的关键创新是一种3D纳米工程方法,该方法基于自然界中常见的人字形模式混合和感测生物元素,在称为 “质量转移” 的过程中,将外来体更有效地与芯片的传感表面接触。
“人们已经提出了一些聪明的想法来改善微尺度通道中的质量传递,但是当颗粒靠近传感器表面时,它们会被一小部分液体间隙隔开,从而产生不断增加的流体动力阻力,” 曾说。他补充说: “在这里,我们开发了一种3D纳米多孔人字形结构,可以排出间隙中的液体,使颗粒与探针可以识别和捕获它们的表面硬接触。”
研究人员使用卵巢癌患者的临床样本测试了该芯片的设计,发现该芯片可以在少量血浆中检测到癌症的存在。
另请阅读:KU癌症中心副主任安德鲁·戈德温 (Andrew Godwin) 表示: “我们的合作研究继续取得成果,并推动了癌症研究和患者护理领域的关键 -- 即早期检测的创新工具。”戈德温说: “这一研究领域对卵巢癌等癌症尤为重要,因为绝大多数女性被诊断为晚期,可悲的是,这种疾病在很大程度上是无法治愈的。”
KU开发的微流控芯片将比同类设计更便宜,更容易制造,从而可以为患者进行更广泛,成本更低的测试。
“我们在这里创造的是一种3D纳米图案化方法,而不需要任何花哨的纳米制造设备-本科生甚至高中生都可以在我的实验室中做到这一点,” 曾说。“这是如此简单和低成本,它有很大的潜力转化为临床环境,” 他说。
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