Ученые разработали технологию захвата опухолевых клеток

Исследователи из Университета Джорджии разработали новое микрожидкостное устройство, выделяющее циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК) в образце цельной крови.

Изоляция ЦОК из крови предлагает минимально инвазивную альтернативу для базового понимания, диагностики и прогнозирования развития метастатического рака. Но большинство исследований сталкиваются с техническими сложностями извлечения структур с минимальным загрязнением. Специалисты из Университета Джорджии предложили новое решение проблемы, сообщает eurekalert.org. Результаты их работы представлены в журнале Lab on a Chip.

«Типичный образец крови на 7-10 мл может содержать несколько опухолевых клеток, — сказал профессор Лейдонг Мао, руководитель проекта. – ЦОК прячутся в цельной крови за миллионами лейкоцитов. Это – как искать иголку в стоге сена».

Сложность изоляции ЦОК заключается и в разнообразии характеристик. Некоторые образцы напоминают кожные клетки, другие – мышечные. Они могут сильно отличаться по размерам. Для эффективной изоляции ЦОК Мао с коллегами разработали новый микрожидкостный чип, захватывающий почти каждую такую клетку в образце – более 99%. Авторы назвали метод интегрированным феррогидродинамическим разделением (iFCS).



По мнению адъюнкт-профессора Медицинского колледжа Вейл Корнелл, Мелиссы Дэвис, устройство может помочь в борьбе с раком груди.

«Доктора лечат только то, что способны распознать, — сказала участница проекта. – Мы часто не можем обнаружить определенные подтипы ЦОК. Но с iFCS удастся захватить все типы и определить, какие структуры дадут лучшую информацию о рецидиве и развитии болезни».

Устройство удаляет из образца все, что не является ЦОК. Оно прогоняет кровь по микроскопическим каналам. Для подготовки образца внутрь добавляются мелкие магнитные шарики. К ним крепятся лейкоциты. Магниты сверху и снизу устройства направляют шарики в один канал, тогда как ЦОК уходят в другой. Устройство совмещает 3 процесса – заметный прогресс для микрожидкостной технологии.

«На первом этапе из крови удаляются крупные загрязнения, — объяснил Ян Лю, соведущий автор работы. – На втором вводятся дополнительные магнитные шарики и устраняется большинство лейкоцитов. На третьем оставшиеся кровяные тельца отправляются в средний канал, толкая ЦОК к боковым стенкам».

Система изолирует почти все опухолевые клетки, независимо от размера или антигенной экспрессии. На следующих этапах авторы планируют автоматизировать iFCS, создать более дружественный интерфейс и запатентовать устройство.