Ny teknologi kan øge hastigheden og følsomheden for sygdomsdetekteringstest (m/ video)

Et team ledet af forskere fra Yale University har udviklet en måde til hurtigt at manipulere og sortere forskellige celler i blodet ved hjælp af magnetiserbare væsker. Fundene, som vil blive offentliggjort ugen den 7. december i onlineudgaven af Procedurer fra National Academy of Sciences , kunne dramatisk forbedre hastigheden og følsomheden af ​​tests, der bruges til at opdage cancerbiomarkører, blodsygdomme, vira og andre sygdomme.

Ferrofluider består af magnetiske nanopartikler suspenderet gennem en flydende bærer. De har været brugt i industrielle applikationer i årevis, herunder i harddiske og højttalere. Nu er et hold ledet af Hur Koser, lektor ved Yale School of Engineering &Applied Science, har udviklet en biokompatibel ferrofluid - en med det rigtige pH-niveau og saltholdighed, så menneskelige celler kan overleve i det i flere timer - og har skabt en enhed med integrerede elektroder, der genererer et magnetfeltmønster, giver dem mulighed for at manipulere og adskille røde blodlegemer, seglceller og bakterier indeholdt i denne unikke løsning.

Magnetfeltet tiltrækker nanopartiklerne i ferrofluidet, effektivt at skubbe og blande de meget større, ikke-magnetiske celler langs specifikke kanaler. Afhængigt af frekvensen af ​​det magnetiske felt, de anvender, forskerne er også i stand til at manipulere og sortere forskellige typer celler afhængigt af deres størrelse, elasticitet og form.

"Det er som om cellerne surfer på magnetiske kræfter, "Sagde Koser." Når vi tænder magnetfeltet, de ikke-magnetiske celler skubbes straks op til toppen af ​​kanalen." de ruller langs overfladen og kan hurtigt rettes mod en sensor.

Mens der findes andre cellemanipulationsteknikker, denne nye metode er unik ved, at den ikke kræver påsætning af biomarkører, eller etiketter, til cellerne, og der er ikke behov for arbejdskrævende forberedelse eller efterbehandling.

At være i stand til effektivt at sortere og flytte celler med denne teknik kunne give mulighed for meget større effektivitet i sygdomsdetektion ved at lede syge celler mod sensorer. Mange af nutidens test kræver timer eller endda dage at gennemføre, fordi koncentrationen af ​​syge celler i en blodprøve kan være så lav, at det tager lang tid for dem at støde tilfældigt ind i sensorerne. I tidlige stadier af kræft, for eksempel, der kan være én tumorcelle for hver milliard raske celler, hvilket gør dem ekstremt vanskelige at opdage.

"Effektiv og effektiv adskillelse er meget vigtig, når du leder efter en nål i en høstak, "sagde Ayse Rezzan Kose, en kandidatstuderende i Koser Lab og hovedforfatteren af ​​undersøgelsen. "Vi håber, at vi kan opnå en stigning på flere størrelsesordener i følsomheden af ​​eksisterende detektionsteknologier. Hvis ja, en blodprøveanalyse kunne gennemføres på få minutter, ikke timer eller dage. "

Koser håber, at den nye teknik en dag vil føre til bærbare sensorer, som læger kan bære i marken, og som kan bruges til at teste for en række lidelser, såsom kræft og HIV. "Alt, hvad du kan putte i ferrofluid-opløsningen, kan potentielt påvises på denne måde."

Mere information: DOI:10.1073/pnas.0912138106

Kilde:Yale University (nyheder:web)