Dezvoltarea de dispozitive LoC pentru a ajuta la detectarea precoce a celulelor canceroase pulmonare.

O echipă de cercetare de la Universitatea de Tehnologie a Universității Naționale din Vietnam, Hanoi, a cercetat, proiectat și fabricat cu succes un sistem LoC multifuncțional pe o singură platformă, permițând separarea, îmbogățirea, detectarea și cuantificarea celulelor canceroase circulante (CTC) din probele de biopsie lichidă, deschizând noi căi de aplicare în diagnosticarea precoce a cancerului pulmonar.

Proiectul științific și tehnologic „Cercetare și dezvoltare a unui dispozitiv Lab-on-a-Chip (LoC) pentru detectarea și cuantificarea rapidă a celulelor canceroase pulmonare bazat pe un complex de nanoparticule magnetice aptamer și o structură de detectare a impedanței, aplicat dispozitivelor avansate point-of-care pentru a sprijini screening-ul și diagnosticarea precoce a cancerului pulmonar” va fi implementat din ianuarie 2023 până în decembrie 2025, fiind realizat de Prof. Dr. Chu Duc Trinh și echipa sa de cercetare de la Universitatea de Tehnologie.

Obiectivele acestui proiect sunt dezvoltarea unui proces pentru imobilizarea nanoparticulelor magnetice funcționale pe celulele canceroase pulmonare utilizând un complex aptamer-nanoparticule; proiectarea și fabricarea unui LoC utilizând o platformă de cip microfluidic integrată cu un senzor de impedanță; și testarea acestuia pe probe de cancer pulmonar din unități medicale interne pentru a evalua eficacitatea sa în detectarea și analizarea celulelor canceroase.

Imagine ilustrativă.

Conform raportului, echipa a fabricat 10 cipuri bio-microfluidice LoC pentru separarea și analiza celulelor canceroase; 3 sisteme complete care utilizează cipuri LoC și integrează module de separare automată și detectare a impedanței; un proces de fabricație pentru structuri de cipuri microfluidice care integrează electrozi senzoriali; și un proces de funcționalizare a suprafeței nanoparticulelor magnetice utilizând aptameri specifici. Toate produsele au îndeplinit sau au depășit cerințele în ceea ce privește cantitatea și calitatea.

Cea mai semnificativă contribuție nouă a misiunii este proiectarea și fabricarea cu succes a unui sistem LoC multifuncțional, complet integrat, pe o singură platformă microfluidică.

Spre deosebire de studiile anterioare care s-au concentrat adesea pe funcții individuale, acest sistem integrează întregul proces, de la separare și îmbogățire până la detectare, cuantificare și împachetare celulară. Dispozitivul combină un mecanism specific de recunoaștere biologică prin intermediul unui complex aptamer-nanoparticule magnetice cu manipulare fizică precisă utilizând câmpuri magnetice, câmpuri electrice și senzori de microimpedanță, permițând analiza celulelor canceroase pulmonare.

Această abordare sistemică permite înlocuirea procedurilor actuale de testare manuale, complexe și consumatoare de timp cu un proces automatizat, minimizând erorile umane, reducând semnificativ timpul de analiză și asigurând integritatea probelor biologice.

În ceea ce privește aplicarea, proiectul a creat o platformă completă și compactă de dispozitive, care aproximează îndeaproape standardele dispozitivelor moderne de tip point-of-care (PoC).

Integrarea cu succes a unor tehnici complexe pe un microcip compact nu numai că confirmă stăpânirea echipei de cercetare în domeniul tehnologiei microfluidice, dar deschide și noi căi pentru dezvoltarea de dispozitive de diagnosticare precoce a cancerului, cu costuri reduse și extrem de precise, cu potențial de implementare pe scară largă în unitățile medicale de nivel inferior.

Cancerul este una dintre problemele cu un impact semnificativ asupra societății actuale. Detectarea cantitativă a CTC-urilor cancerului pulmonar în probele de biopsie lichidă permite diagnosticarea, detectarea precoce, prognosticul și tratamentul cancerului la pacienți.

Cercetarea, proiectarea și fabricarea dispozitivelor Lab-on-a-Chip permit stăpânirea tehnologiei și implementarea proactivă a tehnologiilor și tehnicilor de bază pentru izolarea și detectarea CTC-urilor. Această autonomie tehnologică permite producția și dezvoltarea internă directă, eliminând dependența de componente străine.

În plus, dezvoltarea și aplicarea acestui sistem are și impacturi sociale pozitive, cum ar fi reducerea presiunii asupra unităților sanitare și scăderea costurilor de diagnosticare pentru pacienți. Depistarea timpurie și precisă va ajuta pacienții să primească tratament la timp, contribuind la reducerea poverii asupra familiilor și societății.

Acest sistem ar putea deschide, de asemenea, oportunități pentru crearea de produse de cercetare, promovând dezvoltarea economică și tehnologică în sectorul sănătății din Vietnam.

Centrul pentru Comunicare în Știință și Tehnologie

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