logo

Пользовательского поиска

Saturday 21st of July 2018

Новая микрофлюидная система для диагностики рака объединила нанотехнологии и ЯМР

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 1
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Нанотехнологии в медицине и биологии
Автор: Administrator   
13.11.2012 19:44

 

2

 

(csb.mgh.harvard.edu)

 

 

 

 

 

 

 

Система, объединившая нанотехнологии и ЯМР, обнаруживает в крови частицы, выделяемые клетками раковой опухоли мозга

 

Новая миниатюрная диагностическая платформа, использующая технологию ядерного магнитного резонанса (ЯМР), способна обнаруживать мельчайшие клеточные частицы – так называемые микровезикулы. По сравнению с нормальными раковые клетки выделяют гораздо больше микровезикул, и их обнаружение может стать простым методом диагностики рака. Для проведения анализа достаточно одной капли крови.


В статье, опубликованной в журнале Nature Medicine, ученые Центра системной биологии (Center for Systems Biology, CSB) Массачусетской общей больницы (Massachusetts General Hospital, MGH), сообщают, что разработанная ими микрофлюидная система, основанная на эффектах ядерного магнитного резонанса в сочетании с нанотехнологиями, позволяет обнаруживать в крови человека микровезикулы, выделяемые клетками раковых опухолей мозга.

«Около тридцати-сорока лет назад в крови было обнаружено что-то, что первоначально было принято за какие-то отходы или «клеточную пыль»», - объясняет соавтор исследования Хакхо Ли (Hakho Lee), PhD, доцент Гарвардской медицинской школы (Harvard Medical School). «Однако впоследствии стало очевидным, что эти выделяемые клетками везикулы на самом деле содержат те же биомаркеры, что и их родительские клетки».

(а) Микрофотография выращенной в культуре клетки первичной человеческой глиобластомы (GBM20/3), выделяющей многочисленные микровезикулы (СЭМ). (b) Изображение с большим увеличением показывает, что многие из микровезикул на поверхности клеток имеют типичную форму блюдца, характерную для экзосом. (с) Изображение микровезикул (~ 80 нм), помеченных магнитными наночастицами (MNPs) через CD63-антитело. MNPs отображаются в виде черных точек (указано стрелкой). (ТЭМ)

(а) Микрофотография выращенной в культуре клетки первичной человеческой глиобластомы (GBM20/3), выделяющей многочисленные микровезикулы (СЭМ). (b) Изображение с большим увеличением показывает, что многие из микровезикул на поверхности клеток имеют типичную форму блюдца, характерную для экзосом. (с) Изображение микровезикул (~ 80 нм), помеченных магнитными наночастицами (MNPs) через CD63-антитело. MNPs отображаются в виде черных точек (указано стрелкой). (ТЭМ) (nature.com/nm)


В качестве потенциального ключа к улучшению диагностики рака уже рассматриваются циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК), но, по словам доктора Ли, проблема с ЦОК заключается в том, что они встречаются крайне редко, так что поиск их в крови напоминает поиск иголки в стоге сена. Что же касается микровезикул, то они присутствуют в крови в изобилии. Кроме того, в отличие от ЦОК, микровезикулы достаточно малы, чтобы преодолеть гематоэнцефалический барьер, что означает, что их с успехом можно использовать для диагностики и мониторинга раковых опухолей мозга.

Мультиформная глиобластома (МГБ) – наиболее распространенный и наиболее агрессивный тип рака головного мозга. Согласно статистике, с момента постановки диагноза пациентам, как правило, остается жить менее 15 месяцев. При этом заболевании одной из самых серьезных проблем является надежный мониторинг заболевания, позволяющий достоверно оценить эффективность назначенного пациенту лечения. На сегодня единственными способами диагностики и мониторинга МГБ являются биопсия и медицинская визуализация. Понятно, что их использование при таком длительно текущим заболевании, как МГБ, делает мониторинг инвазивным, нецелесообразным и практически неосуществимым. Ученые из CSB попытались разработать прибор для анализа крови, делающий мониторинг терапии глиобластомы простым и надежным.

Двухступенчатая процедура маркировки используется для обеспечения максимума связывания магнитных наночастиц с белками-мишенями на микровезикулах.

Двухступенчатая процедура маркировки используется для обеспечения максимума связывания магнитных наночастиц с белками-мишенями на микровезикулах. (nature.com/nm)


«Однако проблема, возникающая в связи с использованием микровезикул, состоит в том, что они очень малы, и существует не так уж много технологий, которые позволяют обнаружить их и определить их молекулярный профиль», - объясняет доктор Ли. «Вот здесь-то как нельзя кстати наша новая технология».

Используя нанотехнологические методы, ученые пометили микровезикулы магнитными наночастицами, а также адаптировали и усовершенствовали портативное ЯМР-устройство, разработанное ими в прошлом году для обнаружения раковых клеток. Новый прибор позволяет достоверно обнаруживать опухолевые микровезикулы в образцах крови мышей с человеческой глиобластомой и пациентов с этим типом рака.

По сравнению с другими методами, представляющими современный «золотой стандарт» раковой диагностики, новая технология показала гораздо более высокую степень точности и чувствительности. Кроме того, в отличие от традиционных методов – трудоемких и требующих гораздо большего объема образцов, а также специалистов для их проведения – основанная на ЯМР технология представляет собой простой и быстрый анализ с почти мгновенным получением результата непосредственно в кабинете врача.

Микрофлюидная ЯМР-система для обнаружения циркулирующих в крови микровезикул (MV). Маркировка микровезукул магнитными наночастицами (MNP) позволяет использовать для их обнаружения миниатюрную ЯМР-катушку.

Микрофлюидная ЯМР-система для обнаружения циркулирующих в крови микровезикул (MV). Маркировка микровезукул магнитными наночастицами (MNP) позволяет использовать для их обнаружения миниатюрную ЯМР-катушку. (nature.com/nm)


«Как оказалось, микровезикулы являются очень надежными биомаркерами», - говорит другой соавтор разработки директор CSB Ральф Вайслейдер (Ralph Weissleder), MD, PhD, профессор радиологии Гарвардской медицинской школы. «Их много, они очень стабильны и, как представляется, чрезвычайно точно отражают результаты терапии. Мы наблюдали, и на животных, и на пациентах, как в процессе лечения изменяется количество связанных с раком микровезикул. Оно снижается еще до того, как значимое сокращение размеров опухоли можно заметить с помощью визуализации. Похоже, что они являются предвестником реакции на лечение».

Сейчас ученые занимаются адаптацией своей платформы для использования в диагностике других заболеваний, в частности, бактериальных инфекций, а также других видов рака. С целью ее коммерческого использования уже проводится целый ряд клинических испытаний.

 

 

По материалам

Detection, analysis of 'cell dust' may allow diagnosis, monitoring of brain cancer

 

Аннотация к статье Protein typing of circulating microvesicles allows real-time monitoring of glioblastoma therapy

 

Источник: NanoNewsNet

 

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday484
mod_vvisit_counterYesterday1197
mod_vvisit_counterThis week6967
mod_vvisit_counterLast week6681
mod_vvisit_counterThis month19378
mod_vvisit_counterLast month29238
mod_vvisit_counterAll days4053824

We have: 93 guests, 2 bots online
Your IP: 54.198.170.159
 , 
Today: Июл 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.