×
Новый метод диагностирует раковые клетки в 20 раз быстрее

Команда исследователей из Массачусетского технологического института, Университета штата Пенсильвания и Университета Карнеги-Меллона объявила о ключевом усовершенствовании метода акустической волновой сортировки клеток, который представила в прошлом году. Устройство, которое предназначено для обнаружения раковых клеток в кровотоке, может теперь получить точные результаты из образца крови пациента всего за пять часов, то есть в 20 раз быстрее, чем раньше.



Метод новаторский и включает в себя определение от звуковой волны из излучающих акустических преобразователей по обе стороны в микроканале, через который проходит кровь. Когда звуковые волны сталкиваются, они образуют волну, которая остается в фиксированном положении, производя узлы давления. Стоячие волны расположены на наклонных углах вдоль микроканала, это означает, что каждая клетка встречает несколько узлов давления во время своего прохождения через канал. Так клетка вступает в контакт с каждым узлом, проталкиваясь дальше. 


Метод позволяет обнаружить раковые клетки, движущиеся в общем кровотоке, что традиционно трудно, так как их всегда мало. К примеру, всего 10 раковых клеток присутствуют в 1 миллилитре крови пациента.



Основное преимущество нового процесса заключается в отсутствии заметного ущерба, причиняемого клеткам в процессе сортировки. А это обычно происходит при использовании других методов, таких как химическое вмешательство или применение механической силы.



Мы впервые увидели подобную технологию еще в августе 2014 года, когда она была в состоянии обрабатывать только 1–2 микролитра в минуту. Исследовательской команде требовалось много времени для диагностики пациентов, чтобы выявить ракового больного на начальной стадии. Ранней версии требовалось 50–100 часов, чтобы отсортировать стандартный образец.



Исследовательская команда работала с целью значительно ускорить процесс, используя данные, собранные в ходе тестирования, чтобы отрегулировать высоту и ширину канала, а также угол наклона датчиков и, следовательно, угол статических звуковых волн, используемых для сортировки клеток. Корректировки подействовали. Чтобы обработать стандартный образец на 6 мл, теперь хватает и 5 часов.



Команда поставила обновленную версию процесса для испытательной сортировки образцов, состоящих из смеси выращенных в лаборатории белых кровяных клеток и раковых клеток. В ходе испытаний устройству удалось выделить 83 процента раковых клеток из образцов, содержащих одну раковую клетку на 100 000 белых кровяных клеток.



«При дальнейшем улучшении пропускной способности системы соты эта работа могла бы предложить новый полезный инструмент, как для фундаментальных исследований в сложной теме циркулирующих опухолевых клеток, так и для клинической оценки различных видов рака», – сказал один из участников проекта Субра Сурреш (Subra Surкesh).



С усовершенствованием метода в настоящее время подобная технология подходит для широкого медицинского применения. Метод обработки образцов крови без повреждения клеток позволяет сохранять их для дальнейшего изучения раковых клеток после процесса сортировки, что представляет собой значительное преимущество по сравнению с существующими методами.



Более подробную информацию о новом методе вы можете увидеть из видео ниже:

 

Автор: Степан Мазур