Разработка устройств на базе LoC для содействия раннему выявлению клеток рака легких.

Исследовательская группа из Технологического университета Вьетнамского национального университета в Ханое успешно разработала, спроектировала и изготовила многофункциональную систему жидкостной биопсии на единой платформе, позволяющую разделять, обогащать, обнаруживать и количественно определять циркулирующие раковые клетки (ЦОК) из образцов жидкостной биопсии, открывая новые возможности для ранней диагностики рака легких.

Научно- технический проект «Исследование и разработка устройства «лаборатория на чипе» (LoC) для быстрого обнаружения и количественного определения клеток рака легких на основе комплекса аптамер-магнитная наночастица и структуры импедансного зондирования, применяемого в современных портативных устройствах для поддержки раннего скрининга и диагностики рака легких» будет реализован с января 2023 года по декабрь 2025 года профессором Чу Дык Тринем и его исследовательской группой в Технологическом университете.

Цели данного проекта заключаются в разработке процесса иммобилизации функциональных магнитных наночастиц на клетках рака легких с использованием комплекса аптамер-наночастица; в проектировании и изготовлении устройства на основе микрофлюидной чип-платформы, интегрированной с импедансным датчиком; и в его тестировании на образцах рака легких из отечественных медицинских учреждений для оценки его эффективности в обнаружении и анализе раковых клеток.

Иллюстративное изображение.

Согласно отчету, команда разработала 10 биомикрофлюидных чипов на основе LoC для разделения и анализа раковых клеток; 3 комплексные системы на основе чипов LoC, интегрирующие модули автоматического разделения и импедансного анализа; технологический процесс изготовления микрофлюидных чип-структур, интегрирующих сенсорные электроды; и процесс функционализации поверхности магнитных наночастиц с использованием специфических аптамеров. Все продукты соответствовали или превосходили требования по количеству и качеству.

Наиболее значимым новым вкладом миссии является успешная разработка и изготовление полностью интегрированной многофункциональной системы «логопед» на единой микрофлюидной платформе.

В отличие от предыдущих исследований, которые часто фокусировались на отдельных функциях, эта система объединяет весь процесс от разделения и обогащения до обнаружения, количественного определения и упаковки клеток. Устройство сочетает в себе специфический механизм биологического распознавания посредством комплекса аптамер-магнитная наночастица с точным физическим манипулированием с использованием магнитных полей, электрических полей и микроимпедансных датчиков, что позволяет анализировать клетки рака легких.

Такой системный подход позволяет заменить существующие ручные, сложные и трудоемкие процедуры тестирования автоматизированным процессом, минимизируя человеческие ошибки, значительно сокращая время анализа и обеспечивая целостность биологических образцов.

С точки зрения применения, в рамках проекта была создана полноценная, компактная платформа для устройств, которая в значительной степени соответствует стандартам современных портативных устройств для экспресс-диагностики (PoC).

Успешная интеграция сложных технологий на компактном микрочипе не только подтверждает мастерство исследовательской группы в области микрофлюидных технологий, но и открывает новые возможности для разработки недорогих и высокоточных устройств для ранней диагностики рака, которые потенциально могут быть широко внедрены в медицинских учреждениях более низкого уровня.

Рак — одна из проблем, оказывающих значительное влияние на современное общество. Количественное определение циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) при раке легких в образцах жидкостной биопсии позволяет проводить диагностику, раннее выявление, прогнозирование и лечение рака у пациентов.

Исследования, разработка и производство устройств типа «лаборатория на чипе» позволяют освоить технологию и заблаговременно внедрять основные технологии и методы для выделения и обнаружения циркулирующих опухолевых клеток. Эта технологическая автономия обеспечивает прямое отечественное производство и разработку, исключая зависимость от зарубежных компонентов.

Кроме того, разработка и внедрение этой системы также оказывает положительное социальное воздействие, например, снижает нагрузку на медицинские учреждения и уменьшает затраты на диагностику для пациентов. Ранняя и точная диагностика поможет пациентам получить своевременное лечение, что будет способствовать снижению бремени для семей и общества.

Эта система также может открыть возможности для создания результатов научных исследований, способствуя экономическому и технологическому развитию сектора здравоохранения во Вьетнаме.

Центр по связям с общественностью в области науки и технологий

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