(Phys.org) - Een internationale groep onder leiding van wetenschappers van het California NanoSystems Institute van de UCLA heeft een nieuwe methode ontwikkeld voor het effectief extraheren en analyseren van kankercellen die in het bloed van patiënten circuleren.

Circulerende tumorcellen zijn kankercellen die zich losmaken van tumoren en in het bloed reizen, op zoek naar plaatsen in het lichaam om nieuwe tumoren te laten groeien die metastasen worden genoemd. Door deze zeldzame cellen vast te leggen, zouden artsen de kanker kunnen detecteren en analyseren, zodat ze de behandeling voor individuele patiënten kunnen aanpassen.

In zijn laboratorium aan het UCLA California NanoSystems Institute, Hsian-Rong Tseng, hoogleraar moleculaire en medische farmacologie, gebruikte een apparaat dat hij uitvond om circulerende tumorcellen uit bloedmonsters te vangen.

Het apparaat, genaamd de NanoVelcro-chip, is een chip ter grootte van een postzegel met nanodraden van 1, 000 keer dunner dan een mensenhaar en zijn bedekt met antilichamen die circulerende tumorcellen herkennen. Als er 2 milliliter bloed door de chip loopt, de tumorcellen plakken als klittenband aan de nanodraden.

Het vangen van de tumorcellen was slechts een deel van de strijd, Hoewel. Om ze te analyseren, Het team van Tseng moest de cellen van de chip kunnen scheiden zonder ze te beschadigen.

In eerdere experimenten met NanoVelcro, de wetenschappers gebruikten een techniek genaamd laser capture microdissection die effectief was in het verwijderen van individuele cellen van de chip zonder ze te beschadigen, maar de methode was tijdrovend en arbeidsintensief, en het vereiste zeer gespecialiseerde apparatuur.

Nu hebben Tseng en zijn collega's een thermoresponsief NanoVelcro-zuiveringssysteem ontwikkeld, waardoor ze de temperatuur van het bloedmonster kunnen verhogen en verlagen om circulerende tumorcellen te vangen (bij 37 graden Celsius) en vrij te geven (bij 4 graden Celsius) met hun optimale zuiverheid. Polymeerborstels op de nanodraden van NanoVelcro reageren op de temperatuurveranderingen door hun fysieke eigenschappen te veranderen, waardoor ze de cellen kunnen vangen of vrijgeven.

Omdat het de extractie van kankercellen veel efficiënter en kosteneffectiever zou kunnen maken op een moment in het leven van een patiënt dat informatie zo snel mogelijk nodig is, Tseng zei dat het denkbaar is dat het nieuwe systeem laser capture-microdissectie als standaardprotocol zal vervangen.

"Met ons nieuwe systeem we kunnen de temperatuur van het bloed regelen - zoals koffiehuizen zouden doen met een espressomachine - om de kankercellen op te vangen en vervolgens in grote zuiverheid vrij te geven, " zei Tseng, die ook lid is van het Jonsson Comprehensive Cancer Center van de UCLA. "We hebben het thermoresponsieve systeem gecombineerd met stroomafwaartse mutatieanalyse om de ziekte-evolutie van een longkankerpatiënt met succes te volgen. Dit toont de translationele waarde van ons apparaat bij het behandelen van niet-kleincellige longkanker met onderliggende mutaties."

De studie werd online gepubliceerd door het tijdschrift ACS Nano .