Mikrofluidisk array fanger, holder enkelte livmoderhalsceller for hurtigere screening

Der er udviklet flere screeningstest for livmoderhalskræft i de senere år. En teknik bruger immunfluorescerende farvning til at bestemme niveauerne af biomarkører for at indikere, at en celle gennemgår HPV-relateret cancervækst. Immunfarvning for disse proteiner, imidlertid, kan være tidskrævende. En ny tilgang, diskuteret i denne uge Biomikrofluidik , ser ud til at give en måde at screene livmoderhalsceller med immunfarvning mere effektivt, henter inspiration fra en usandsynlig kilde:Pachinko.

Forskere har demonstreret en ny enhed, der kan fange og analysere enkeltceller til HPV-relateret livmoderhalskræftscreening. Enheden bruger en række brønde til enkelte celler at sidde i, hver med mikroskopiske elektroder beklædt i bunden, og et elektrisk fænomen kendt som dielektroforese for at fange disse celler til analyse.

Designet, sagde forfatteren Soo Hyeon Kim, var inspireret af spillet Pachinko, hvor små stålkugler navigerer et bræt besat med messingstifter mod kurve, der angiver forskellige præmier.

"Større udfordringer var at fange suspenderede celler på enkeltcelleniveau og analysere dem ved hjælp af antistoffer med minimalt tab af fangede celler, " sagde han. "Ved blot at sætte en lille struktur bag mikrobrønden, cellerne blev effektivt opholdt sig i mikrobrøndene, selv med det ustabile flow, der blev brugt til levering af reagenser."

Immunfarvning involverer at skabe antistoffer, der kan trænge ind i en celle og binde sig til målproteiner og fluorescere. Celler, der indeholder højere niveauer af to proteiner relateret til cellulær vækst og proliferation, kaldet p16 og Ki-67, pålideligt indikerer tilstedeværelsen af ​​kræftceller.

Sådanne teknikker, selvom, kræver ofte, at forskere omhyggeligt forbereder én celle ad gangen. Dette kan være særligt problematisk, da nogle gange ikke alle celler fra den samme kræftsygdom viser den samme unormale adfærd.

Gruppens tilgang, kaldet elektroaktiv mikrobrønd array med barrierer (EMAB), er en af ​​de første til at kombinere elektrostatiske kræfter fra hver brønds elektroder med en fysisk struktur, der fungerer som en Pachinko-kurv for hver celle.

Under forsøg, enheden fangede effektivt 98 % af cellerne, der passerede gennem den, og var i stand til at holde på 92 % af dem, før de analyserede dem ved hjælp af immunfluorescerende farvning.

Kim sagde, at kombination af EMAB med p16/Ki67 dobbelt immunfarvning kunne være et nyttigt værktøj til at levere molekylært bevis, der kan hjælpe patologer med at stille en livmoderhalskræftdiagnose. Han håber, at teknikken udvikler sig og kan tilpasses til brug ved diagnosticering af kræft i æggestokkene og cirkulerende tumorceller.

Gruppens næste projekt er at bruge apparatet i klinikken.