Создан биочип для обнаружения клеток рака простаты

У лиц мужского пола, страдающих раком предстательной железы, некоторые опухолевые клетки выходят из предстательной железы и начинают циркулировать в крови. Обнаружение таких клеток помогло бы при постановке диагноза на более ранней стадии или дало бы возможность врачам оценить эффективность лечения.

Разработан новый тип датчиков, который, словно липучка, прикрепляет раковые клетки к модифицированному матовому предметному стеклу, подобному тем, которые используются в медицинских лабораториях, что дает возможность идентифицировать их в образцах крови. Метод является низкозатратным и может помочь врачам лучше диагностировать и контролировать заболевание.

Ученые из Китайской академии наук (Пекин, Китай) и их коллеги разработали более простой и экономически эффективный способ мониторинга клеток рака предстательной железы в крови. В основе устройства находятся предметные стекла с матовым покрытием. Матовая сторона, которая предназначена для удержания и маркировки слайда, представляет собой поверхность с крошечными углублениями, обработанную пескоструйным аппаратом. На матовые стекла был нанесен раствор, который активировал образование нанопроволоки диоксида кремния на поверхностях, а затем команда суспендировала антитела, которые распознавали клетки рака предстательной железы из данной нанопроволоки.

После захвата антителами циркулирующие опухолевые клетки оказались в ловушке в углублениях на стекле и запутались в нанопроволоке, как если бы это была поверхность застёжки-липучки. Затем команда могла наблюдать раковые клетки с помощью микроскопии и обнаружила, что устройство обладает эффективностью захвата наравне с другими подходами. Когда ученые проверили образцы крови у пациентов с раком предстательной железы, на устройствах было обнаружено всего 10 опухолевых клеток в 1 мл крови.

Биочип показал специфичность и высокую эффективность захвата 85,4 ± 8,3% для клеточной линии рака простаты (PC-3). Миниатюрные матовые стекла и нанопроволоки из диоксида кремния позволяют повысить эффективность захвата молекул адгезии положительных эпителиальных клеток (EpCAM) путем синергетического рельефного взаимодействия. Эффективность захвата биочипа возрастала с увеличением длины нанопроволоки диоксида кремния на матовом стекле. Биочип показывает, что микро/нанокомпозитные структуры улучшают эффективность захвата PC-3 более чем на 70%, по сравнению с обычным предметным стеклом.

Авторы пришли к выводу, что нанобиочип может успешно применяться для идентификации циркулирующих опухолевых клеток из образцов цельной крови пациентов с раком предстательной железы. Таким образом, данный биочип на матовом предметном стекле способен обеспечить дешевый и эффективный способ клинического мониторинга циркулирующих опухолевых клеток. Исследование было опубликовано 17 мая 2018 года в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

Ссылки по теме:
Chinese Academy of Sciences