Звуковые волны отделят клетки опухоли от нормальных клеток кровотока

Инструмент анализа крови больных раком для обнаружения редких опухолевых клеток был бы чрезвычайно полезен в деле проверки того, не начала ли опухоль распространяться. Учёные нашли способ решить эту задачу, используя «наклонные» звуковые волны (НЗВ) в аппарате размером с небольшую монету, найдя в нём метод сортировки клеток без их обработки химическими веществами или механической деформации.

Звуковые волны предлагают метод сортировки клеток без воздействия химических веществ или разрушительных сил, рассказывает соавтор работы доктор Мин Дао. «Звуковое давление весьма мягкое и лёгкое в плане воздействующих сил и наносимых клетке повреждений. Это самый деликатный способ разделить клетки, избавляющий от необходимости искусственной маркировки».

НЗВ позволяют эффективнее разделять клетки по типам

Это уже не первая попытка разделить клетки и мелкие частицы с применением звуковых волн. Если взять сочетание клеток или частиц и позволить им двигаться в одном направлении, можно заставить их выбирать немного разные траектории, подвергая влиянию звуковых волн. Величина отклонения связана с физическими свойствами клеток, их размерами и сжимаемостью.

Прошлые попытки такого разделения клеток не были достаточно эффективны. Доктор Мин с коллегами решили проблему с применением НЗВ. Они пересекают траекторию движения клетки под углом, а не поперёк. Это нужно для того, чтобы каждая клетка сталкивалась с несколькими участками низкого давления на своём пути через микроканал вместо одного.

В своей работе медики впервые опробовали устройство при помощи пластиковых бусин. Они установили, что данный метод может отделить шарики диаметром 9,9 мкм от шариков 7,3 мкм с точностью около 97%. Кроме того, они усовершенствовали устройство, добавив модуль компьютерного моделирования, который может предсказать траекторию частицы в микроканале на основе её размера, сжимаемости, плотности и угла падения звуковых волн. Эта способность означает возможность настройки устройства для сортировки различных типов частиц или клеток.

Исследователи проверили, как хорошо устройство отделяет клетки рака молочной железы MCF-7 (диаметр 20 мкм) от белых кровяных клеток (12 мкм в диаметре). Эти клетки также отличаются в плане сжимаемости и плотности. Устройство сумело выделить 71% раковых клеток.

Теперь команда учёных планирует испытать прибор на крови пациентов с раком. Циркулирующие опухолевые клетки крайне редкие - один миллилитр крови больного раком пациента обычно содержит всего несколько злокачественных клеток.

Медики подали заявку на патент на своё устройства. Они видят его в качестве помощника врачам в деле определения того, собирается ли опухоль пациента перейти на другие участки организма. Если опухоли собираются распространяться, они начинают отправлять клетки через кровоток.

— Продукция компании
— Тест полоски для глюкометров, их предназначение и незаменимость
— Современная диагностика всех органов в центре «МРТ в Тушино»
— Особенности эндопротезирования коленного сустава
— Румалон: кому поможет этот хондропротектор?