Chicago’daki Illinois Üniversitesi’nden (UIC) ve Queensland Avustralya Teknoloji Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi, bireysel kanser hücrelerini hasta kan örneklerinden izole etmek için yeni bir cihaz geliştirdi. Cihaz birgün, kanseri saptamaya ve hedefe yönelik tedavi planları geliştirmeye yardımcı olacak hızlı, ucuz sıvı biyopsilere erişimi sağlayabilir. Çalışmadan elde edilen bulgular “Çok akışlı bir mikro-akışkan kanalı kullanan küçük hücre dışı akciğer kanserli hastalarda dolaşımdaki tümör hücrelerinin izolasyonu” başlığıyla Microsystems & Nano-Engineering’de yayımlandı.
UIC Mühendislik Koleji Biyomühendisliği profesörü Ian Papautsky, bu yeni mikroakışkan çipinin, kanser hücrelerini tam kandan veya minimal seyreltilmiş kandan ayırmalarını sağladığını vurguladı. Papautsky, “Kanda dolaşan kanser hücrelerini tespit etmeye yönelik cihazlar mevcut olmakla birlikte, çoğu nispeten pahalı. Birçok araştırma laboratuvarında veya hastanede bulunmaz” dedi. Ian Papautsky, bu cihazların, fazla numune hazırlamaya veya seyreltmeye gereksinim olmadan kullanımının hızlı ve daha kolay olduğuna dikkat çekti.
Kanser hücrelerini başarılı bir şekilde izole edebilme yeteneği, kanserin basit bir kan alımıyla tespit edilebildiği sıvı biyopsinin sağlanmasında çok önemli bir adımdır. Bu, kanser teşhisinin bir parçası olarak iğneler veya cerrahi prosedürler kullanan doku biyopsisinin rahatsızlığını ve maliyetini ortadan kaldıracaktır. Sıvı biyopsi, kemoterapinin zaman içindeki etkinliğinin izlenmesinde ve beyin ve akciğerler dahil olmak üzere geleneksel biyopsi teknikleriyle erişilmesi zor olan organlardaki kanserin tespitinde de faydalı olabilir. Bununla birlikte, dolaşımdaki tümör hücrelerinin kandan izole edilmesi kolay bir iş değildir, çünkü aşırı küçük miktarlarda bulunurlar. Birçok kanser için, dolaşımdaki tümör hücresi bir milyar kan hücresi başına bir tane oranındadır. Papautsky, kan alımı için tipik bir hacim olan 7,5 mL kan tüpünde on kanser hücresi ve 35-40 milyar kan hücresi bulunabileceğini söyledi. Papautsky, gerçekten samanlıkta iğne aradıklarını ifade etti.
Mikroakışkan teknolojiler, sıvılarda geleneksel hücre tespit yöntemlerine bir alternatif sunar. Bu cihazlar hedeflenen hücreleri yakalamak için bir belirteç kullanırlar ya da hedeflenen hücrelerin fiziksel özelliklerinden faydalanarak bunları sıvılardaki diğer hücrelerden ayırırlar. Araştırmacıların yeni geliştirdiği cihaz, tümör hücrelerini büyüklüklerini kullanarak kandan ayırıyor. Papautsky, “Bir sıvı içindeki hücre tiplerini ayırmak için boyut farklarını kullanmanın, doğru hücre tipini yakalayan, yapışkan etiketleri kullanan afinite ayrımından çok daha kolay olduğunu söyledi. Ayrıca Papautsky afinite ayrımının, birçok ileri saflaştırma çalışmasına ihtiyaç duyduğuna da dikkat çekti.
DAHA VERİMLİ VE HIZLI SONUÇ
Yeni mikroakışkan cihaz, kanser hücrelerini plastikten oluşturulan “mikrokanallar” içinden geçerken kandan ayırmak için göç ve kayma kaynaklı difüzyon olgusundan yararlanır. Araştırmacılar, mikroakışkan cihazı kullanarak küçük hücreli akciğer kanser hücrelerinin yüzde 93’ünü geri kazanabildiler. Daha önce tasarlanan cihazlar, yüzde 50-80 arasında iyileşme oranlarına sahipti.
Ekip ayrıca, küçük hücreli dışı akciğer kanseri teşhisi konmuş hastalardan alınan sekiz kan örneği üzerine çalıştığında, mikroakışkan cihazı kullanarak altı kan örneğinde kanser hücrelerini ayırabildi.
Papautsky, cihazlarının yüksek verimliliğine ve güvenilirliğine ek olarak, “Seyreltmek zorunda kalmadan, numuneleri çalıştırmanın süresinin daha kısa ve dolayısıyla hazırlık süresinin de daha kısa olduğuna dikkat çekti. Özgün makale: https://www.nature.com/
