新的“芯片实验室”将彻底改变癌症的早期诊断

科学家们一直在劳动检测癌症和其他疾病在人们使用新的生物标记物称为“液。“事实上,大众科学杂志命名exosome-based癌症诊断的一个20突破今年将塑造世界。液可能导致更少的入侵,癌症的早期检测,大幅提高患者生存的几率。

“液的膜囊泡或囊释放大部分,如果不是全部,细胞类型,包括癌细胞在内的“永曾说,助理堪萨斯大学的化学教授。80年代中期“第一所描述的,他们曾经被认为是“细胞灰尘,”或包含不必要的细胞内容垃圾袋。然而,在过去的十年里科学家意识到液扮演了一个重要的角色在许多生物功能分子消息通过封盖和交付的形式从供者细胞核酸和蛋白质影响附近或遥远的细胞的功能。换句话说,这形成了一个重要途径,细胞和别人谈谈。”

虽然纸平均约100000纳米厚,液运行30到150纳米大小。正因为如此,很难分离出液和测试,需要多工位的超速离心法-一个繁琐和低效的过程需要长时间泡在实验室里,科学家称。

“没有多少技术,适用于有效的隔离和敏感的分子分析液囊,“曾说。“首先,目前外来体隔离协议是耗时的,并且很难标准化。第二,传统下游分析收集液缓慢,需要大样本,这是一个关键的挫折exosomal生物标志物在临床发展。”

现在,曾和他的同事们从堪萨斯大学医学中心和KU癌症中心刚刚突破的一篇论文发表在皇家化学学会的期刊描述他们的发明液的小型生物医学测试装置。被称为“芯片实验室”,设备承诺更快的结果时间,降低成本,最小的样品要求和更好的灵敏度分析与传统的桌上型仪器相比现在用于检查微小的生物标志物。

“芯片实验室缩小吸量管、试管和现代化学分析仪器实验室现晶片上,“曾说。“也称为微流体技术,它的灵感来源于革命半导体电子和自1990年代以来一直在集约发展。从本质上讲,它允许精确操纵微小液体量降至1000000000000升或更少进行多个实验室功能,如样品净化、化学和生物反应,测量和分析。”

曾和他的研究人员已经开发出肺癌的早期检测的芯片实验室——今天美国的头号癌症杀手,肺癌检测主要是侵入性检查,在肿瘤直径大于3厘米,甚至转移,根据KU研究员。

使用",肺癌可以更早地检测出来,只使用一个小的病人的血液。

“大多数肺癌是根据症状诊断出来,这表明,正常的肺功能已经受损,“曾说。“与某些癌症如乳腺癌或者结肠癌,没有被广泛接受的筛查工具用于早期诊断肺癌。肺癌的诊断需要移除一块组织分子肺的检查。早期癌症诊断肿瘤活检通常是不可能发展中肿瘤太小看到当前成像工具。相比之下,我们的blood-based测试是微创,便宜,和更敏感,从而适合人口众多筛查发现早期肿瘤。”

曾说,"原型名为聚二甲基硅氧烷是一种广泛使用的硅橡胶,并使用了一种叫做“片上immunoisolation。”

“我们用磁珠3微米直径拉下等离子体的液样本,”曾说。“为了避免其他干扰物种出现在等离子体,珠子表面化学改性与抗体能识别和结合一个具体的目标蛋白质——例如,蛋白质受体——现在外来体膜。等离子体包含磁珠然后流经巩膜诊断芯片上的珠子很容易收集使用磁铁从血浆中提取循环液。”

除了肺癌,曾庆红表示,"可以用来检测一系列潜在致命的癌症。

“我们的技术提供了一个通用的平台来检测tumor-derived液对癌症诊断,”他说。“除肺癌外,我们还测试了卵巢癌的这项工作。从理论上讲,它应该适用于其他类型的癌症。我们的长期目标是将这一技术转化为临床研究的病理液在肿瘤发展的含义。这些知识将有助于开发更好的预测生物标志物和更有效的靶向治疗改善临床结果。”