Het ontwikkelen van LoC-apparaten ter ondersteuning van de vroege detectie van longkankercellen.

Een onderzoeksteam van de Technische Universiteit van Vietnam, onderdeel van de Nationale Universiteit van Hanoi, heeft met succes een multifunctioneel LoC-systeem (Large-on-Chip) op één platform ontwikkeld, ontworpen en geproduceerd. Dit systeem maakt de scheiding, verrijking, detectie en kwantificering van circulerende kankercellen (CTC's) uit vloeibare biopsiemonsters mogelijk, wat nieuwe toepassingsmogelijkheden biedt voor de vroege diagnose van longkanker.

Het wetenschaps- en technologieproject "Onderzoek en ontwikkeling van een Lab-on-a-Chip (LoC)-apparaat voor snelle detectie en kwantificering van longkankercellen op basis van een aptameer-magnetisch nanodeeltjescomplex en een impedantiesensorstructuur, toegepast in geavanceerde point-of-care-apparaten ter ondersteuning van vroege screening en diagnose van longkanker" zal worden uitgevoerd van januari 2023 tot december 2025 door prof. dr. Chu Duc Trinh en zijn onderzoeksteam aan de Technische Universiteit.

De doelstellingen van dit project zijn: het ontwikkelen van een proces voor het immobiliseren van functionele magnetische nanodeeltjes op longkankercellen met behulp van een aptameer-nanodeeltjescomplex; het ontwerpen en fabriceren van een LoC (Lab-on-Chip) met behulp van een microfluïdisch chipplatform geïntegreerd met een impedantiesensor; en het testen ervan op longkankermonsters van binnenlandse zorginstellingen om de effectiviteit ervan bij het detecteren en analyseren van kankercellen te evalueren.

Illustratieve afbeelding.

Volgens het rapport heeft het team 10 LoC bio-microfluïdische chips ontwikkeld voor de scheiding en analyse van kankercellen; 3 complete systemen met LoC-chips die automatische scheidings- en impedantiesensormodules integreren; een fabricageproces voor microfluïdische chipstructuren met geïntegreerde sensorelektroden; en een proces voor het functionaliseren van het oppervlak van magnetische nanodeeltjes met behulp van specifieke aptameren. Alle producten voldeden aan de eisen, zowel qua kwantiteit als kwaliteit, of overtroffen deze zelfs.

De belangrijkste nieuwe bijdrage van de missie is het succesvolle ontwerp en de fabricage van een volledig geïntegreerd, multifunctioneel LoC-systeem op één enkel microfluïdisch platform.

In tegenstelling tot eerdere studies die zich vaak richtten op individuele functies, integreert dit systeem het gehele proces, van scheiding en verrijking tot detectie, kwantificering en celverpakking. Het apparaat combineert een specifiek biologisch herkenningsmechanisme via een aptameer-magnetisch nanodeeltjescomplex met nauwkeurige fysieke manipulatie met behulp van magnetische velden, elektrische velden en micro-impedantiesensoren, waardoor de analyse van longkankercellen mogelijk wordt.

Deze systeembenadering maakt het mogelijk om de huidige handmatige, complexe en tijdrovende testprocedures te vervangen door een geautomatiseerd proces, waardoor menselijke fouten worden geminimaliseerd, de analysetijd aanzienlijk wordt verkort en de integriteit van biologische monsters wordt gewaarborgd.

Qua toepassing heeft het project een compleet, compact apparaatplatform gecreëerd dat nauw aansluit bij de standaarden van moderne point-of-care (PoC)-apparaten.

De succesvolle integratie van complexe technieken op een compacte microchip bevestigt niet alleen de beheersing van de microfluïdische technologie door het onderzoeksteam, maar opent ook nieuwe mogelijkheden voor de ontwikkeling van goedkope, zeer nauwkeurige apparaten voor vroege kankerdiagnostiek, met de potentie voor wijdverspreide inzet in eerstelijnszorginstellingen .

Kanker is een van de problemen die tegenwoordig een aanzienlijke impact hebben op de samenleving. Kwantitatieve detectie van circulerende tumorcellen (CTC's) in longkanker in vloeibare biopsiemonsters maakt diagnose, vroege opsporing, prognose en behandeling van kanker bij patiënten mogelijk.

Het onderzoek, ontwerp en de productie van Lab-on-a-Chip-apparaten maken het mogelijk om de technologie te beheersen en proactief kerntechnologieën en -technieken in te zetten voor het isoleren en detecteren van CTC's. Deze technologische autonomie maakt directe binnenlandse productie en ontwikkeling mogelijk, waardoor de afhankelijkheid van buitenlandse componenten wordt geëlimineerd.

Bovendien heeft de ontwikkeling en toepassing van dit systeem ook positieve maatschappelijke gevolgen, zoals het verminderen van de druk op de gezondheidszorg en het verlagen van de diagnostische kosten voor patiënten. Vroegtijdige en accurate detectie helpt patiënten om tijdig behandeld te worden, wat bijdraagt ​​aan het verminderen van de last voor gezinnen en de maatschappij.

Dit systeem zou ook mogelijkheden kunnen bieden voor het creëren van onderzoeksproducten en het bevorderen van economische en technologische ontwikkeling in de gezondheidszorgsector in Vietnam.

Centrum voor Wetenschaps- en Technologiecommunicatie

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