Устройство на запястье, которое высасывает раковые клетки из крови

Устройство на запястье, которое высасывает раковые клетки из крови

03 Apr 2019
542
Прослушать

Американские исследователи из Мичиганского университета разработали прототип носимого устройства, которое может в непрерывном режиме собирать образовывающиеся в крови раковые клетки, часто используемые в качестве биомаркера для лечения. Описание этой разработки опубликованы в журнале Nature Communications.

В настоящее время забор крови необходим для выявления и исследования циркулирующих в кровотоке опухолевых клеток и часто ограничивается непоследовательностью подсчета таких клеток, а также влиянием изъятия крови у больного пациента на его здоровье. Прототип устройства, который предполагается носить на запястье и который до сих пор испытывался только на собаках, проверяет кровь в течение нескольких часов и отбирает только те клетки, которые он ищет. Отметим, что устройство, скорее всего, будет испытываться на человеке не ранее, чем через три-пять лет.

Профессор Мичиганского университетского онкологического центра и один из авторов статьи доктор Дэниел Ф. Хейз говорит, что

Никто не хочет делать биопсию. А ведь если бы мы могли получить достаточное количество раковых клеток из крови, мы могли бы использовать их для изучения биологии опухоли и непосредственного лечения пациентами. Вот почему мы работали над этим устройством с таким воодушевлением.

Само устройство состоит из четырех основных компонентов: микроконтроллера, перистальтического насоса*, инжектора гепарина и модуля улавливания опухолевых клеток, содержащего микрофлюидный чип. Вся система размещена в корпусе, изготовленном методом 3D-печати, и управляется с помощью специального приложения.

При включении цельная кровь из вены пациента поступает в устройство через внутривенный катетер, а затем возвращается обратно в его кровоток. Такой подход позволяет проводить скрининг значительно большего объема крови пациента с минимальными потерями, причем в тесте на животных было получено примерно в 3,5 раза больше раковых клеток на миллилитр крови по сравнению со стандартным методом забора крови.

По словам авторов разработки,

Самой сложной задачей была необходимость объединения всех компонентов в одно устройство и обеспечение того, чтобы кровь не свертывалась, чтобы клетки не засоряли чип, и чтобы все устройство было полностью стерильным.

Ученые полагают, что новая система значительно снизит количество ошибок при определении статуса заболевания и позволит врачам разрабатывать индивидуальную терапию в соответствии с особенностями опухоли каждого пациента.

* Перистальтический насос — разновидность насоса для перекачки жидкостей и пастообразных веществ. Принцип действия основан на передавливании эластичной трубки каким-либо механическим органом, например катящимися по окружности роликами, которые проталкивают жидкость на выход насоса.