science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

De nanomechanische signatuur van borstkanker

De textuur van borstkankerweefsel verschilt van die van gezond weefsel. Met behulp van een geavanceerd weefseldiagnostisch apparaat, een groep onderzoekers in Bazel, Zwitserland, heeft één belangrijk verschil vastgesteld:kankerweefsel is een mix van stijve en zachte zones, terwijl gezond weefsel uniforme stijfheid heeft. Deze nieuwe bevinding kan op een dag de diagnose en therapie van borstkanker helpen verbeteren door een unieke nanomechanische handtekening van tumorweefseleigenschappen te verschaffen die het potentieel van de kanker om zich te verspreiden aangeeft. Het team zal zijn werk presenteren op de 57e jaarlijkse bijeenkomst van de Biophysical Society (BPS), gehouden 2-6 februari, 2013, in Filadelfia, Vader.

"Het wordt langzaamaan erkend dat een sleutel tot het kankerprobleem ligt in de fysieke eigenschappen van het tumorweefsel en dat biomechanica een sleutelrol speelt bij de migratie van kankercellen, invasie, en metastase, " legt Marija Plodinec van de Universiteit van Basel in Zwitserland uit. tegenstrijdige meningen blijven bestaan ​​over weefseltextuur, en de informatie is moeilijk te verkrijgen - cellulaire mechanica gebeurt op nanoschaal, 1-100 miljoenste van een meter. Dit onderzoek kan helpen om de controverse op te lossen.

Om de stijfheid te bepalen, het team paste een microscooppunt op nanoschaal toe op een borstweefselbiopsie om een ​​inkeping te maken, vervolgens de inkeping gevisualiseerd en gemeten met een atomaire krachtmicroscoop van het inkepingstype, die een ongekende ruimtelijke resolutie biedt. "De belangrijkste uitkomst van onze metingen is het bepalen dat in gezond weefsel de stijfheid van het monster homogeen is, "zegt Plodinec. "Goedaardig weefsel vertoont een grotere variabiliteit en kwaadaardig weefsel vertoont een unieke, zeer heterogeen profiel met afwisselend zachte en stijve delen."

Een belangrijk aspect van hun experiment is de aanpassing van atomaire krachtmicroscopie om snel nanoschaalstijfheidsmetingen over hele biopsiemonsters te verzamelen en te correleren. Ze gebruikten een apparaat genaamd ARTIDIS ("Automated and Reliable Tissue Diagnostics"), uitgevonden door Plodinec en collega's Marko Loparic en Roderick Lim. Samenwerken met de industrie, hun volgende stap is om ARTIDIS te ontwikkelen tot een gebruiksvriendelijk apparaat voor klinische toepassing, hopelijk binnen twee jaar.

"Een cruciaal voordeel van ARTIDIS-technologie, zoals wij het zien, is dat het een schatting geeft van de tumoragressie en metastatische verspreiding op basis van de unieke nanomechanische handtekening, " Zegt Plodinec. "Deze handtekening kan potentiële prognostische en voorspellende waarde hebben als een marker voor therapeutische toepassingen."