Nowatorski chip do monitorowania raka piersi

Nowe urządzenie mikroprzepływowe (powyżej), opracowane przez naukowców z University of Toronto, może mierzyć poziom estrogenu w bardzo małych ilościach próbki tkanki. Urządzenie, które posłuży do monitorowania piersi chorych na raka, wykorzystuje cyfrową mikrofluidykę, w której dyskretne kropelki (zabarwione barwnikami na zdjęciu) są manipulowane na otwartej powierzchni przez przyłożenie potencjałów elektrycznych do szeregu elektrod. Źródło: Aaron Wheeler

Chip mikroprzepływowy, który może z łatwością wykrywać poziom estrogenu u pacjentów z rakiem piersi, może dać lekarzom nowy sposób monitorowania choroby. Chip, opracowany przez naukowców z University of Toronto, wykorzystuje sygnały elektryczne do poruszania kropelkami płynów w obwodzie mikroprzepływowym i wymaga próbki krwi lub tkanki 1000 razy mniejszej niż wymagana przez obecne metody. Jeśli technika stanie się powszechnie dostępna, moglibyśmy zastąpić biopsje nakłuciem szpilki, mówi Aaron Wheeler , inżynier z Uniwersytetu w Toronto, który opracował urządzenie.

Hormon estrogenowy odgrywa dużą rolę w wielu nowotworach piersi, stymulując wzrost komórek raka piersi. Niektóre leki, takie jak Tamoxifen, specyficznie blokują aktywność estrogenu. Możliwość rutynowego pomiaru estrogenu w tkance piersi może dać lekarzom sposób na monitorowanie skuteczności leków przeciwnowotworowych, a nawet może pomóc w ocenie ryzyka nawrotu lub rozwoju choroby. Mamy solidne dowody na to, że pomiar estrogenu wewnątrz piersi jest ważny, mówi Noha Musa , lekarz z Uniwersytetu w Toronto, który pomógł w przeprowadzeniu badania. Jeśli występuje wysoki poziom estrogenu, wiemy, że leki nie spełniają swojej pracy i istnieje prawdopodobieństwo nawrotu. Jednak estrogen nie jest rutynowo mierzony u pacjentek z rakiem piersi, ponieważ wymaga to znacznej próbki tkanki pobranej w bolesnej i inwazyjnej biopsji.

Ponieważ nowy chip pobiera tak małe próbki, tkankę można teraz pobierać za pomocą cienkiej jak szept igły. Ponadto chip może mierzyć poziom estrogenu we krwi, ślinie lub tkankach, eliminując etapy przygotowania wymagane przez istniejące metody. To urządzenie jest pierwszym, o którym wiemy, że akceptuje surową nieprzetworzoną tkankę jako dane wejściowe, co, jak sądzimy, w końcu pozwoli na bardzo szybki zwrot, mówi Wheeler.

Urządzenie jest nadal uważane za eksperymentalne, ale Wheeler twierdzi, że jego grupa poszukuje funduszy na zbudowanie komercyjnego prototypu tej technologii. Wyobraża sobie dwie wersje – jedną, która będzie używana w laboratorium, oraz mniejsze urządzenie w punkcie opieki, które może być używane w gabinecie lekarskim – i spodziewa się, że wersja komercyjna będzie dostępna w ciągu najbliższych pięciu lat.

Mousa planuje wykorzystać chip w badaniu klinicznym finansowanym przez Canadian Breast Cancer Foundation do pomiaru poziomu hormonów przed i po leczeniu. Wierzę, że ta metoda przyda się do wielu zastosowań w zdrowiu kobiet – mówi. Tę samą technikę możemy zastosować do wielu innych hormonów steroidowych.

Ma również nadzieję, że wykorzysta tę technologię do ustalenia, czy poziom estrogenu w tkance piersi zdrowych kobiet zagrożonych rakiem piersi może pomóc w przewidywaniu tego ryzyka. Nie udało nam się tego zrobić u zdrowych kobiet, ponieważ wymaga to pobrania dużej próbki – mówi.

Ten film ilustruje, w jaki sposób estrogen jest pozyskiwany z kropli ludzkiej krwi za pomocą nowatorskiego chipa mikroprzepływowego opracowanego na Uniwersytecie w Torotono. Próbki poddaje się lizie, a następnie ekstrahuje estrogen do polarnego rozpuszczalnika (metanolu), podczas gdy niepożądane części próbki krwi są ekstrahowane do niepolarnego rozpuszczalnika (izooktan).

Wideo dzięki uprzejmości dr Aarona Wheelera

ukryć