Utvikling av LoC-enheter for å hjelpe til med tidlig oppdagelse av lungekreftceller.

Et forskerteam fra University of Technology, Vietnam National University, Hanoi, har med hell forsket på, designet og produsert et multifunksjonelt LoC-system på én plattform. Systemet muliggjør separasjon, anriking, deteksjon og kvantifisering av sirkulerende kreftceller (CTC-er) fra flytende biopsiprøver. Dette åpner for nye bruksområder for tidlig diagnose av lungekreft.

Vitenskaps- og teknologiprosjektet «Forskning og utvikling av en Lab-on-a-Chip (LoC)-enhet for rask deteksjon og kvantifisering av lungekreftceller basert på aptamer-magnetisk nanopartikkelkompleks og impedansfølende struktur, anvendt på avanserte pasientnære enheter for å støtte tidlig screening og diagnose av lungekreft» vil bli implementert fra januar 2023 til desember 2025, utført av professor dr. Chu Duc Trinh og hans forskerteam ved University of Technology.

Målene med dette prosjektet er å utvikle en prosess for å immobilisere funksjonelle magnetiske nanopartikler på lungekreftceller ved hjelp av et aptamer-nanopartikkelkompleks; å designe og produsere en LoC ved hjelp av en mikrofluidisk chipplattform integrert med en impedanssensor; og å teste den på lungekreftprøver fra helseinstitusjoner i hjemmet for å evaluere dens effektivitet i å oppdage og analysere kreftceller.

Illustrativt bilde.

I følge rapporten har teamet produsert 10 LoC bio-mikrofluidiske brikker for separasjon og analyse av kreftceller; 3 komplette systemer som bruker LoC-brikker som integrerer automatisk separasjon og impedansfølingsmoduler; en produksjonsprosess for mikrofluidiske brikkestrukturer som integrerer sensorelektroder; og en prosess for funksjonalisering av overflaten av magnetiske nanopartikler ved hjelp av spesifikke aptamerer. Alle produktene oppfylte eller overgikk kravene til kvantitet og kvalitet.

Det viktigste nye bidraget fra oppdraget er den vellykkede designen og fabrikasjonen av et fullt integrert, multifunksjonelt LoC-system på én mikrofluidisk plattform.

I motsetning til tidligere studier som ofte fokuserte på individuelle funksjoner, integrerer dette systemet hele prosessen fra separasjon og anrikning til deteksjon, kvantifisering og cellepakking. Enheten kombinerer en spesifikk biologisk gjenkjenningsmekanisme via et aptamer-magnetisk nanopartikkelkompleks med presis fysisk manipulasjon ved bruk av magnetfelt, elektriske felt og mikroimpedanssensorer, noe som muliggjør analyse av lungekreftceller.

Denne systemtilnærmingen gjør det mulig å erstatte nåværende manuelle, komplekse og tidkrevende testprosedyrer med en automatisert prosess, noe som minimerer menneskelige feil, reduserer analysetiden betydelig og sikrer integriteten til biologiske prøver.

Når det gjelder anvendelse, har prosjektet skapt en komplett, kompakt enhetsplattform som tilnærmer seg standardene for moderne pasientnærenheter (PoC).

Den vellykkede integreringen av komplekse teknikker på en kompakt mikrochip bekrefter ikke bare forskerteamets mestring av mikrofluidisk teknologi, men åpner også nye veier for å utvikle rimelige og svært nøyaktige diagnostiske enheter for tidlig kreft, med potensial for utbredt distribusjon i helseinstitusjoner på lavere nivå.

Kreft er et av problemene som har en betydelig innvirkning på samfunnet i dag. Kvantitativ deteksjon av lungekreft-CTC-er i flytende biopsiprøver muliggjør diagnose, tidlig deteksjon, prognose og behandling av kreft hos pasienter.

Forskning, design og produksjon av Lab-on-a-Chip-enheter muliggjør mestring av teknologi og proaktiv utrulling av kjerneteknologier og teknikker for å isolere og oppdage CTC-er. Denne teknologiske autonomien muliggjør direkte innenlandsk produksjon og utvikling, og eliminerer avhengigheten av utenlandske komponenter.

Videre har utviklingen og anvendelsen av dette systemet også positive sosiale konsekvenser, som å redusere presset på helseinstitusjoner og senke diagnostiske kostnader for pasienter. Tidlig og nøyaktig diagnostisering vil hjelpe pasienter med å få rettidig behandling, noe som bidrar til å redusere byrden på familier og samfunnet.

Dette systemet kan også åpne opp muligheter for å lage forskningsprodukter, og fremme økonomisk og teknologisk utvikling i helsesektoren i Vietnam.

Senter for vitenskaps- og teknologikommunikasjon

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