Tehnologii de detectare a cancerului pe cipuri microfluidice

Când auzi cuvântul cancer, evocă sentimente triste. Majoritatea pacienților cred că, dacă o au, au mai puține șanse de a supraviețui și este începutul unei numărătoare inversă până la moarte. Majoritatea oamenilor cunosc doar cele mai comune tratamente, cum ar fi chimioterapia, care utilizează medicamente pentru a ucide celulele canceroase, radiațiile care sunt folosite pentru a distruge celulele canceroase și a deteriora ADN-ul celulelor canceroase pentru a opri divizarea și creșterea și intervenția chirurgicală care îndepărtează țesuturile canceroase. Ei își imaginează că își pierd părul și stau în spital săptămâni sau chiar luni. Dar ce este cancerul, de fapt? Există vreun leac? Care sunt șansele de supraviețuire?

Potrivit Societății Canadei de Cancer, toate tipurile de cancer încep în celulele noastre. Avem o mulțime de celule, de fapt, trilioane de celule care s-au grupat împreună pentru a forma țesuturi și organe precum mușchii, oasele, plămânii, ficatul și altele. În interiorul fiecărei celule, genele noastre oferă celulei instrucțiuni despre când să crească, să lucreze, să se dividă și chiar să moară. Celulele noastre urmează aceste instrucțiuni pentru a ne menține sănătoși. Cu toate acestea, atunci când instrucțiunile se amestecă, celulele noastre cresc și se divid fără control. Când celula anormală crește și se împarte, ele pot forma un nodul numit tumoare. Tumorile pot fi clasificate ca necanceroase care stau într-un singur loc și nu se răspândesc. Sau ca canceroase și cresc în țesuturile din apropiere și se răspândesc în alte părți ale corpului.

Cancer.ca Cercetătorii au estimat că ar exista 233,900 de cazuri noi de cancer și 85,100 de decese prin cancer în Canada în 2022 Statistics Canada înregistrează numărul de decese în Canada - și bolile majore din care mor canadienii. Principalele cauze de deces includ cancerul (28.2%), bolile de inimă (18.5%) și altele (29.4%).  Cancer.ca sfătuiți că, cu cât cancerul este diagnosticat și tratat mai devreme, cu atât rezultatul este mai bun. Prin urmare, depistarea precoce este crucială în gestionarea și tratarea cancerului.

Metodele de depistare precoce sunt, de asemenea, cunoscute sub denumirea de „depistare a cancerului”. Aceasta înseamnă că găsirea celulelor sau țesuturilor canceroase chiar și în absența oricăror simptome și metode poate include mamografii anuale, frotiuri Papanicolau și colonoscopii care pot detecta forme precoce de cancer de sân, de col uterin și de colon. Cu toate acestea, metode mai noi, cum ar fi testarea genetică, testul de biopsie lichidă, tehnicile de imagistică îmbunătățite și analizele predictive bazate pe date și populații mari specifice sunt acum disponibile și câștigă tracțiune.

Chiar dacă tehnologiile de depistare precoce menționate mai sus sunt bune, cred că ar fi și mai bine dacă am putea depista cancerul folosind aparate simple și ușor de utilizat asemănătoare glucozometrelor pentru monitorizarea nivelului de zahăr din sânge. Pacienții ar putea folosi dispozitivul acasă, în cabinetul medicului sau în spital. Deoarece este simplu, ar putea fi, de asemenea, suficient de ieftin pentru a fi folosit de toată lumea.

Un grup de cercetători universitari din SUA a dezvoltat un dispozitiv care poate izola celulele canceroase individuale din proba de sânge a unui pacient folosind un nou cip microfluidic care separă celulele canceroase de sângele integral sau sângele minim diluat. Cercetătorii notează că metodele actuale de detectare a celulelor canceroase care circulă în sânge sunt costisitoare și nu sunt la îndemâna multor laboratoare de cercetare sau spitale. Potrivit acestora, noul dispozitiv microfluidic este ieftin și pentru că nu necesită prea multe preparate sau diluare a probelor, este rapid și ușor de utilizat. Dispozitivul lor separă diferite tipuri de celule găsite în sânge după dimensiunea lor. Ei raportează că izolarea celulelor tumorale circulante din sânge nu este o sarcină ușoară, deoarece celulele sunt prezente în cantități extrem de mici. Pentru multe tipuri de cancer, celulele circulante sunt prezente la niveluri apropiate de unu la 1 miliard de celule sanguine.

Cercetătorii au folosit tehnologii microfluidice ca alternativă la metodele tradiționale de detectare a celulelor în fluide. Aceste dispozitive fie folosesc markeri pentru a captura celulele vizate în timp ce plutesc, fie profită de proprietățile fizice ale celulelor vizate - în principal dimensiunea - pentru a le separa de alte celule prezente în fluide.

Dispozitivul lor poate fi aplicat nu numai pentru izolarea celulelor tumorale circulante (CTC), ci și pentru diagnosticarea moleculară pentru ARN și ADN, studiul biologiei tumorii în canalele microfluidice și pentru screening-uri cu randament ridicat, cum ar fi matricea de celule pentru screeningul medicamentelor, detectarea proteinelor din sânge. și captarea unei singure celule.

Care sunt tehnologiile microfluidice utilizate în prezent pentru detectarea și diagnosticarea precoce a cancerului? Următoarele sunt tehnicile promițătoare citate în diferite studii.

1. Izolarea, captarea și identificarea celulelor tumorale circulante (CTC)
2. Microarray ADN
3. Modelarea celulelor pe cipuri microfluidice
4. Detectarea celulelor canceroase prin analiza depunerilor magnetice
5. Sortarea celulelor prin forță optică
6. Electroforeza capilară pentru detectarea mutațiilor legate de cancer
7. Migrarea celulelor canceroase pe cip - mișcarea celulelor canceroase
8. Teste bazate pe celule microfluidice de mare capacitate
9. Test pe cip cu celule vii
10. Detectarea multiplex a biomarkerilor de cancer
11. Microfluidica cu picături pentru screeninguri cu o singură celulă
12. Matrice de celule unice pentru screeningul medicamentelor
13. Cultură celulară pe cip pe termen lung
14. Studiu pe cip al biologiei celulelor canceroase

Până în prezent, majoritatea tehnologiilor de detectare a cancerului care utilizează cipuri microfluidice sunt încă în stadiu de cercetare la universități și instituții de cercetare. Un număr de companii în stadiu incipient au început să apară și fac prototipuri. Alții sunt în teste clinice. Chiar dacă există un potențial imens pentru detectarea precoce a cancerului, există unele provocări inerente întâlnite în timpul dezvoltării produsului. Obstacolele în calea comercializării de succes sunt costul dezvoltării, problemele tehnice în traducerea testelor în cipuri microfluidice, repetabilitatea producerii dispozitivelor și problemele în producția extinsă.

Pe o notă pozitivă, aceste provocări pot fi depășite într-o chestiune de timp. În viitorul apropiat, dispozitivele microfluidice pentru depistarea precoce a cancerului reprezintă un mare câștig pentru omenire în lupta împotriva bolii, împreună cu celelalte tratamente și terapii disponibile în prezent.

De referinţă:

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/02/190225145635.htm
https://cancer.ca/en/cancer-information/what-is-cancer/how-cancer-starts-grows-and-spreads
https://cancer.ca/en/research/cancer-statistics/cancer-statistics-at-a-glance
https://www150.statcan.gc.ca/t1/tbl1/en/tv.action?pid=1310039401

Lorenzo Gutierrez este Starfish Medical Manager de microfluidica. Lorenzo are o experiență vastă în traducerea testelor de la punctul de îngrijire în cartușe microfluidice. Portofoliul său de microfluidice include dezvoltarea unui instrument de polivalență pentru diagnosticarea timpurie a sugarilor la Chipcare.



• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• Sursa: https://starfishmedical.com/blog/cancer-detection-technologies-on-microfluidic-chips/