Ανάπτυξη συσκευών LoC για την υποβοήθηση της έγκαιρης ανίχνευσης καρκινικών κυττάρων του πνεύμονα.

Μια ερευνητική ομάδα από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Εθνικού Πανεπιστημίου του Βιετνάμ στο Ανόι, διερεύνησε, σχεδίασε και κατασκεύασε με επιτυχία ένα πολυλειτουργικό σύστημα LoC σε μία μόνο πλατφόρμα, επιτρέποντας τον διαχωρισμό, τον εμπλουτισμό, την ανίχνευση και την ποσοτικοποίηση των κυκλοφορούντων καρκινικών κυττάρων (CTCs) από δείγματα υγρής βιοψίας, ανοίγοντας νέους δρόμους εφαρμογής στην έγκαιρη διάγνωση του καρκίνου του πνεύμονα.

Το επιστημονικό και τεχνολογικό έργο «Έρευνα και ανάπτυξη συσκευής Lab-on-a-Chip (LoC) για την ταχεία ανίχνευση και ποσοτικοποίηση καρκινικών κυττάρων του πνεύμονα με βάση σύμπλοκο απταμερούς-μαγνητικών νανοσωματιδίων και δομή ανίχνευσης σύνθετης αντίστασης, εφαρμοζόμενη σε προηγμένες συσκευές σημείου φροντίδας για την υποστήριξη του έγκαιρου ελέγχου και διάγνωσης του καρκίνου του πνεύμονα» θα υλοποιηθεί από τον Ιανουάριο του 2023 έως τον Δεκέμβριο του 2025, με επικεφαλής τον καθηγητή Δρ. Chu Duc Trinh και την ερευνητική του ομάδα στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο.

Οι στόχοι αυτού του έργου είναι η ανάπτυξη μιας διαδικασίας για την ακινητοποίηση λειτουργικών μαγνητικών νανοσωματιδίων σε καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα χρησιμοποιώντας ένα σύμπλοκο απταμερούς-νασωματιδίων, ο σχεδιασμός και η κατασκευή ενός LoC χρησιμοποιώντας μια πλατφόρμα μικρορευστομηχανικού τσιπ ενσωματωμένη σε έναν αισθητήρα σύνθετης αντίστασης και η δοκιμή του σε δείγματα καρκίνου του πνεύμονα από οικιακές εγκαταστάσεις υγειονομικής περίθαλψης για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητάς του στην ανίχνευση και ανάλυση καρκινικών κυττάρων.

Ενδεικτική εικόνα.

Σύμφωνα με την έκθεση, η ομάδα έχει κατασκευάσει 10 βιο-μικρορευστικά τσιπ LoC για τον διαχωρισμό και την ανάλυση καρκινικών κυττάρων· 3 πλήρη συστήματα που χρησιμοποιούν τσιπ LoC που ενσωματώνουν μονάδες αυτόματου διαχωρισμού και ανίχνευσης σύνθετης αντίστασης· μια διαδικασία κατασκευής δομών μικρορευστικών τσιπ που ενσωματώνουν ηλεκτρόδια αισθητήρων· και μια διαδικασία για τη λειτουργικοποίηση της επιφάνειας μαγνητικών νανοσωματιδίων χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα απταμερή. Όλα τα προϊόντα πληρούσαν ή υπερέβαιναν τις απαιτήσεις όσον αφορά την ποσότητα και την ποιότητα.

Η πιο σημαντική νέα συνεισφορά της αποστολής είναι ο επιτυχημένος σχεδιασμός και η κατασκευή ενός πλήρως ολοκληρωμένου, πολυλειτουργικού συστήματος LoC σε μία ενιαία μικρορευστομηχανική πλατφόρμα.

Σε αντίθεση με προηγούμενες μελέτες που συχνά επικεντρώνονταν σε μεμονωμένες λειτουργίες, αυτό το σύστημα ενσωματώνει ολόκληρη τη διαδικασία, από τον διαχωρισμό και τον εμπλουτισμό έως την ανίχνευση, την ποσοτικοποίηση και τη συσκευασία των κυττάρων. Η συσκευή συνδυάζει έναν συγκεκριμένο μηχανισμό βιολογικής αναγνώρισης μέσω ενός συμπλόκου απταμερούς-μαγνητικών νανοσωματιδίων με ακριβή φυσικό χειρισμό χρησιμοποιώντας μαγνητικά πεδία, ηλεκτρικά πεδία και αισθητήρες μικρο-σύνθετης αντίστασης, επιτρέποντας την ανάλυση των κυττάρων καρκίνου του πνεύμονα.

Αυτή η συστημική προσέγγιση επιτρέπει την αντικατάσταση των τρεχουσών χειροκίνητων, πολύπλοκων και χρονοβόρων διαδικασιών δοκιμών με μια αυτοματοποιημένη διαδικασία, ελαχιστοποιώντας το ανθρώπινο λάθος, μειώνοντας σημαντικά τον χρόνο ανάλυσης και διασφαλίζοντας την ακεραιότητα των βιολογικών δειγμάτων.

Όσον αφορά την εφαρμογή, το έργο έχει δημιουργήσει μια ολοκληρωμένη, συμπαγή πλατφόρμα συσκευών που προσεγγίζει στενά τα πρότυπα των σύγχρονων συσκευών σημείου φροντίδας (PoC).

Η επιτυχής ενσωμάτωση σύνθετων τεχνικών σε ένα συμπαγές μικροτσίπ όχι μόνο επιβεβαιώνει την άριστη γνώση της ερευνητικής ομάδας στην μικρορευστομηχανική τεχνολογία, αλλά ανοίγει επίσης νέους δρόμους για την ανάπτυξη χαμηλού κόστους και υψηλής ακρίβειας συσκευών πρώιμης διάγνωσης του καρκίνου, με δυνατότητα ευρείας εφαρμογής σε εγκαταστάσεις υγειονομικής περίθαλψης χαμηλότερου επιπέδου.

Ο καρκίνος είναι ένα από τα ζητήματα που έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην κοινωνία σήμερα. Η ποσοτική ανίχνευση καρκινικών καρκινωμάτων (CTCs) καρκίνου του πνεύμονα σε δείγματα υγρής βιοψίας επιτρέπει τη διάγνωση, την έγκαιρη ανίχνευση, την πρόγνωση και τη θεραπεία του καρκίνου σε ασθενείς.

Η έρευνα, ο σχεδιασμός και η κατασκευή συσκευών Lab-on-a-Chip επιτρέπουν την άριστη γνώση της τεχνολογίας και την προληπτική ανάπτυξη βασικών τεχνολογιών και τεχνικών για την απομόνωση και την ανίχνευση καρκινικών όγκων (CTC). Αυτή η τεχνολογική αυτονομία επιτρέπει την άμεση εγχώρια παραγωγή και ανάπτυξη, εξαλείφοντας την εξάρτηση από ξένα εξαρτήματα.

Επιπλέον, η ανάπτυξη και η εφαρμογή αυτού του συστήματος έχει επίσης θετικές κοινωνικές επιπτώσεις, όπως η μείωση της πίεσης στις εγκαταστάσεις υγειονομικής περίθαλψης και η μείωση του κόστους διάγνωσης για τους ασθενείς. Η έγκαιρη και ακριβής ανίχνευση θα βοηθήσει τους ασθενείς να λάβουν έγκαιρη θεραπεία, συμβάλλοντας στη μείωση του βάρους για τις οικογένειες και την κοινωνία.

Αυτό το σύστημα θα μπορούσε επίσης να ανοίξει ευκαιρίες για τη δημιουργία ερευνητικών προϊόντων, προωθώντας την οικονομική και τεχνολογική ανάπτυξη στον τομέα της υγειονομικής περίθαλψης στο Βιετνάμ.

Κέντρο Επιστημονικής και Τεχνολογικής Επικοινωνίας

Πηγή: https://mst.gov.vn/phat-trien-thiet-bi-loc-ho-tro-phat-hien-som-te-bao-ung-thu-phoi-19725121115365691.htm