Ny teknologi fanger sygdomsmarkører på et øjeblik:Fremtiden for tidlig diagnose

Ekstracellulære vesikler (EV'er) er dukket op som lovende biomarkører for ikke-invasiv sygdomsdiagnostik, der tilbyder et alternativ til konventionelle biopsier. Udfordringen har dog været den effektive og rene isolering af elbiler fra biologiske væsker, da de nuværende metoder giver variable resultater. I erkendelse af denne kløft har forskere fokuseret på at udvikle avancerede teknikker, der kan isolere elbiler med høj effektivitet og renhed, hvilket er afgørende for nøjagtig detektion og overvågning af sygdomme.

En nylig undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Microsystems &Nanoengineering , introducerede forskere Flocculation via Orbital Acoustic Trapping (FLOAT), en ny metode, der markant forbedrer udvindingen af ​​elbiler fra biologiske væsker. Denne innovative teknik repræsenterer et betydeligt spring fremad med hensyn til at muliggøre ikke-invasiv diagnostik for en række sygdomme, åbne nye veje for medicinsk forskning og forbedre mulighederne for patientbehandling.

Traditionelle metoder til EV-isolering har kæmpet med lav effektivitet, høje prøvevolumenkrav og kontamineringsproblemer, hvilket begrænser deres praktiske anvendelse i kliniske omgivelser. FLOAT løser disse udfordringer direkte ved at integrere akustoffluidisk teknologi med en ny flokkuleringsproces.

Kernen i FLOAT er brugen af ​​termoresponsive polymerer, der inducerer flokkulering af elbiler, når de udsættes for specifikke temperaturforhold i en roterende væskedråbe. Denne proces forbedrer ikke kun renheden af ​​de isolerede elbiler markant, men reducerer også dramatisk mængden af ​​biologisk væske, der er nødvendig, hvilket gør metoden både mere effektiv og mindre invasiv.

Den akustiske komponent af FLOAT involverer generering af en kredsløbsbane for de roterende dråber, udnyttelse af akustiske kræfter til at koncentrere de flokkulerede EV'er på specifikke steder i dråben. Denne geniale kombination af flokkulering og akustisk fældefangst muliggør hurtig og højtydende isolering af elbiler, en markant forbedring i forhold til eksisterende teknologier.

Professor Tony Huang, en seniorforfatter på undersøgelsen, udtalte:"FLOAT-metoden repræsenterer et betydeligt spring fremad, og tilbyder over 90 % restitutionsrater og reducerer prøvevolumenkravene med en faktor på 100. Denne innovation kan ændre landskabet for sygdomsdiagnose og overvågning."

Implikationerne af denne forskning er dybe. Ved at levere en pålidelig, effektiv og skalerbar metode til EV-isolering åbner FLOAT døren til den udbredte anvendelse af flydende biopsier til tidlig sygdomsdetektion. Det lover at revolutionere, hvordan sygdomme diagnosticeres og overvåges, og giver håb om tidligere intervention og personlige behandlingsplaner.

Flere oplysninger: Joseph Rufo et al., Højtydende og hurtig isolering af ekstracellulære vesikler ved flokkulering via orbital akustisk fangst:FLOAT, Microsystems &Nanoengineering (2024). DOI:10.1038/s41378-023-00648-3

Journaloplysninger: Mikrosystemer og nanoteknik

Leveret af Aerospace Information Research Institute, Chinese Academy of Sciences