Utveckla LoC-enheter för att underlätta tidig upptäckt av lungcancerceller.

Ett forskarteam från University of Technology, Vietnam National University, Hanoi, har framgångsrikt forskat, designat och tillverkat ett multifunktionellt LoC-system på en enda plattform, vilket möjliggör separation, anrikning, detektion och kvantifiering av cirkulerande cancerceller (CTC) från flytande biopsiprover, vilket öppnar upp nya tillämpningsmöjligheter för tidig diagnos av lungcancer.

Vetenskaps- och teknikprojektet "Forskning och utveckling av en Lab-on-a-Chip (LoC)-enhet för snabb detektion och kvantifiering av lungcancerceller baserat på aptamermagnetiskt nanopartikelkomplex och impedansavkännande struktur, tillämpat på avancerade point-of-care-enheter för att stödja tidig screening och diagnos av lungcancer" kommer att genomföras från januari 2023 till december 2025 och utföras av professor Dr. Chu Duc Trinh och hans forskargrupp vid University of Technology.

Målen med detta projekt är att utveckla en process för att immobilisera funktionella magnetiska nanopartiklar på lungcancerceller med hjälp av ett aptamer-nanopartikelkomplex; att designa och tillverka en LoC med hjälp av en mikrofluidisk chipplattform integrerad med en impedanssensor; och att testa den på lungcancerprover från inhemska vårdinrättningar för att utvärdera dess effektivitet vid detektion och analys av cancerceller.

Illustrativ bild.

Enligt rapporten har teamet tillverkat 10 LoC-biomikrofluidiska chip för separation och analys av cancerceller; 3 kompletta system med LoC-chip som integrerar automatiska separations- och impedansavkänningsmoduler; en tillverkningsprocess för mikrofluidiska chipstrukturer som integrerar sensorelektroder; och en process för att funktionalisera ytan på magnetiska nanopartiklar med hjälp av specifika aptamerer. Alla produkter uppfyllde eller överträffade kraven vad gäller kvantitet och kvalitet.

Uppdragets viktigaste nya bidrag är den framgångsrika designen och tillverkningen av ett helt integrerat, multifunktionellt LoC-system på en enda mikrofluidisk plattform.

Till skillnad från tidigare studier som ofta fokuserat på individuella funktioner, integrerar detta system hela processen från separation och anrikning till detektion, kvantifiering och cellpaketering. Enheten kombinerar en specifik biologisk igenkänningsmekanism via ett aptamer-magnetiskt nanopartikelkomplex med exakt fysisk manipulation med hjälp av magnetfält, elektriska fält och mikroimpedanssensorer, vilket möjliggör analys av lungcancerceller.

Denna systematiska metod möjliggör ersättning av nuvarande manuella, komplexa och tidskrävande testprocedurer med en automatiserad process, vilket minimerar mänskliga fel, minskar analystiden avsevärt och säkerställer integriteten hos biologiska prover.

När det gäller tillämpning har projektet skapat en komplett, kompakt enhetsplattform som nära tillnärmar sig standarderna för moderna point-of-care-enheter (PoC).

Den framgångsrika integrationen av komplexa tekniker på ett kompakt mikrochip bekräftar inte bara forskargruppens behärskning av mikrofluidisk teknik utan öppnar också upp nya vägar för att utveckla billiga, mycket exakta apparater för tidig cancerdiagnostik med potential för utbredd användning inom lägre hälso- och sjukvårdsinrättningar.

Cancer är en av de frågor som har en betydande inverkan på dagens samhälle. Kvantitativ detektion av lungcancer-CTC:er i flytande biopsiprover möjliggör diagnos, tidig upptäckt, prognos och behandling av cancer hos patienter.

Forskning, design och tillverkning av Lab-on-a-Chip-enheter möjliggör behärskning av teknik och proaktiv användning av kärnteknologier och tekniker för att isolera och detektera CTC:er. Denna tekniska autonomi möjliggör direkt inhemsk produktion och utveckling, vilket eliminerar beroendet av utländska komponenter.

Dessutom har utvecklingen och tillämpningen av detta system också positiva sociala effekter, såsom att minska belastningen på vårdinrättningar och sänka diagnostiska kostnader för patienter. Tidig och korrekt upptäckt kommer att hjälpa patienter att få snabb behandling, vilket bidrar till att minska belastningen på familjer och samhället.

Detta system skulle också kunna öppna upp möjligheter för att skapa forskningsprodukter, vilket främjar ekonomisk och teknisk utveckling inom hälso- och sjukvårdssektorn i Vietnam.

Centrum för vetenskaps- och teknikkommunikation

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