Opracowywanie urządzeń LoC wspomagających wczesne wykrywanie komórek raka płuc.

Zespół badawczy z Uniwersytetu Technologicznego Wietnamskiego Uniwersytetu Narodowego w Hanoi pomyślnie przeprowadził badania, zaprojektował i wyprodukował wielofunkcyjny system LoC na jednej platformie, umożliwiający separację, wzbogacanie, wykrywanie i ilościowe oznaczanie krążących komórek nowotworowych (CTC) z próbek biopsji płynnej, co otwiera nowe możliwości zastosowań we wczesnej diagnostyce raka płuc.

Projekt naukowo- technologiczny „Badania i rozwój urządzenia typu Lab-on-a-Chip (LoC) do szybkiego wykrywania i ilościowego oznaczania komórek raka płuc w oparciu o kompleks aptamer-nanocząstka magnetyczna i strukturę czujnika impedancji, zastosowany w zaawansowanych urządzeniach przyłóżkowych w celu wsparcia wczesnych badań przesiewowych i diagnostyki raka płuc” będzie realizowany od stycznia 2023 r. do grudnia 2025 r. przez prof. dr. Chu Duc Trinha i jego zespół badawczy na Uniwersytecie Technologicznym.

Celem tego projektu jest opracowanie procesu unieruchamiania funkcjonalnych magnetycznych nanocząstek na komórkach raka płuc przy użyciu kompleksu aptamer-nanocząstka; zaprojektowanie i wytworzenie LoC przy użyciu platformy mikroprzepływowej zintegrowanej z czujnikiem impedancji; oraz przetestowanie go na próbkach raka płuc pobranych z krajowych placówek służby zdrowia w celu oceny jego skuteczności w wykrywaniu i analizowaniu komórek nowotworowych.

Obraz ilustracyjny.

Według raportu, zespół wytworzył 10 biomikroprzepływowych chipów LoC do separacji i analizy komórek nowotworowych; 3 kompletne systemy wykorzystujące chipy LoC integrujące moduły automatycznej separacji i pomiaru impedancji; proces wytwarzania struktur mikroprzepływowych chipów integrujących elektrody czujnikowe; oraz proces funkcjonalizacji powierzchni magnetycznych nanocząstek z wykorzystaniem specyficznych aptamerów. Wszystkie produkty spełniły lub przekroczyły wymagania pod względem ilości i jakości.

Najważniejszym nowym osiągnięciem misji jest udane zaprojektowanie i zbudowanie w pełni zintegrowanego, wielofunkcyjnego systemu LoC na pojedynczej platformie mikroprzepływowej.

W przeciwieństwie do poprzednich badań, które często koncentrowały się na pojedynczych funkcjach, ten system integruje cały proces – od separacji i wzbogacania, przez detekcję, kwantyfikację, po pakowanie komórek. Urządzenie łączy specyficzny mechanizm rozpoznawania biologicznego za pośrednictwem kompleksu aptamer-nanocząstki magnetyczne z precyzyjną manipulacją fizyczną z wykorzystaniem pól magnetycznych, pól elektrycznych i czujników mikroimpedancyjnych, umożliwiając analizę komórek raka płuc.

To podejście systemowe pozwala na zastąpienie obecnych manualnych, skomplikowanych i czasochłonnych procedur testowych procesem zautomatyzowanym, minimalizując ryzyko wystąpienia błędu ludzkiego, znacząco skracając czas analizy i zapewniając integralność próbek biologicznych.

Pod względem praktycznym projekt doprowadził do stworzenia kompletnej, kompaktowej platformy urządzeń, która w dużym stopniu odpowiada standardom nowoczesnych urządzeń do zastosowań w punktach opieki (PoC).

Udana integracja skomplikowanych technik na kompaktowym mikrochipie nie tylko potwierdza biegłość zespołu badawczego w zakresie technologii mikroprzepływowej, ale także otwiera nowe możliwości opracowywania niedrogich i bardzo dokładnych urządzeń do wczesnej diagnostyki nowotworów, które potencjalnie mogą znaleźć szerokie zastosowanie w placówkach opieki zdrowotnej niższego szczebla.

Rak to jeden z problemów, który ma znaczący wpływ na dzisiejsze społeczeństwo. Ilościowe wykrywanie CTC raka płuca w próbkach biopsji płynnej umożliwia diagnozę, wczesne wykrywanie, prognozowanie i leczenie raka u pacjentów.

Badania, projektowanie i produkcja układów Lab-on-a-Chip umożliwiają opanowanie technologii i proaktywne wdrażanie kluczowych technologii i technik izolowania i wykrywania CTC. Ta autonomia technologiczna pozwala na bezpośrednią produkcję i rozwój w kraju, eliminując zależność od komponentów zagranicznych.

Co więcej, rozwój i wdrożenie tego systemu ma również pozytywny wpływ społeczny, taki jak zmniejszenie obciążenia placówek opieki zdrowotnej i obniżenie kosztów diagnostyki ponoszonych przez pacjentów. Wczesne i precyzyjne wykrywanie chorób pomoże pacjentom w uzyskaniu terminowego leczenia, przyczyniając się do zmniejszenia obciążenia rodzin i społeczeństwa.

System ten mógłby również stworzyć możliwości tworzenia produktów badawczych, promując rozwój ekonomiczny i technologiczny w sektorze opieki zdrowotnej w Wietnamie.

Centrum Komunikacji Naukowej i Technologicznej

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