Αναμείνατε ολίγον τι
Επιστήμες

Εξέταση αίματος μέσω ηχητικών κυμάτων για την ανίχνευση του καρκίνου και άλλων ασθενειών

Εξέταση αίματος μέσω ηχητικών κυμάτων για την ανίχνευση του καρκίνου και άλλων ασθενειών

Τα κύτταρα εκκρίνουν «πακέτα» μεγέθους νανοκλίμακας που ονομάζονται εξωσώματα και μεταφέρουν σημαντικά μηνύματα από το ένα μέρος του σώματος σε ένα άλλο. Επιστήμονες από το MIT και από άλλα ιδρύματα, επινόησαν έναν τρόπο να παρακολουθήσουν αυτά τα μηνύματα, τα οποία θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη διάγνωση ασθενειών όπως ο καρκίνος ή οι εμβρυϊκές ανωμαλίες.

Η νέα τους συσκευή, χρησιμοποιεί έναν συνδυασμό μικρορευστών (microfluidics) και ηχητικών κυμάτων για να απομονώσει αυτά τα εξωσώματα από το αίμα. Οι ερευνητές ελπίζουν να ενσωματώσουν αυτή την τεχνολογία σε μια φορητή συσκευή που θα μπορούσε να αναλύσει δείγματα αίματος ασθενών σε διάστημα λίγων λεπτών.

«Αυτά τα εξωσώματα συχνά περιέχουν συγκεκριμένα μόρια που αποτελούν αναγνωριστικό ορισμένων ανωμαλιών. Εάν τα απομονώσει κανείς από το αίμα, μπορεί να κάνει βιολογική ανάλυση και να δει τι αποκαλύπτουν», αναφέρει ο Ming Dao, κύριος ερευνητής στο Department of Materials Science and Engineering του MIT και ένας από τους βασικούς συγγραφείς της μελέτης.

 

Το 2014, η ίδια ερευνητική ομάδα ανέφερε για πρώτη φορά ότι μπορούσαν να διαχωρίσουν τα κύτταρα εκθέτοντάς τα σε ηχητικά κύματα, καθώς περνούσαν από ένα μικρό κανάλι. Αυτή η τεχνική προσφέρει μια πιο ήπια εναλλακτική λύση σε άλλες τεχνολογίες διαλογής κυττάρων, οι οποίες χρησιμοποιούνται σήμερα και μπορούν ενδεχομένως να τα βλάψουν.

Στη νέα τους μελέτη, επιχείρησαν να «συλλάβουν» εξωσώματα. Αυτά τα κυστίδια, τα οποία είναι συνήθως μεγέθους περίπου 30 έως 150 νανομέτρων, μπορούν να φέρουν πρωτεΐνες, RNA ή άλλα σημαντικά κυτταρικά μόρια.

Προηγούμενες μελέτες αποκάλυψαν ότι τα περιεχόμενα των εξωσωμάτων, μπορούν να χρησιμεύσουν ως δείκτες για διαταραχές όπως ο καρκίνος, η νεφρική νόσος και άλλες ασθένειες. Ωστόσο, οι υπάρχουσες μέθοδοι για την απομόνωση των εξωσωμάτων απαιτούν φυγοκέντρηση υψηλής ταχύτητας, η οποία απαιτεί περίπου 24 ώρες για να πραγματοποιηθεί, χρησιμοποιώντας ένα μεγάλο μη φορητό μηχάνημα. Οι υψηλές φυγόκεντρες δυνάμεις ενδέχεται να καταστρέψουν τα κυστίδια.

«Τα ακουστικά κύματα είναι πιο ήπια», αναφέρει ο Dao. «Αυτά τα σωματίδια βιώνουν τις δυνάμεις μόνο για ένα δευτερόλεπτο ή λιγότερο καθώς διαχωρίζονται, πράγμα που αποτελεί μεγάλο πλεονέκτημα».

«Η νέα τεχνική μπορεί να αντιμετωπίσει τα μειονεκτήματα των σημερινών τεχνολογιών για την απομόνωση των εξωσωμάτων, όπως είναι η χαμηλή απόδοση, η μόλυνση και η αβέβαιη ακεραιότητα του εξωσώματος», αναφέρει ο Huang, μέλος της ερευνητικής ομάδας και καθηγητής Μηχανολογίας και Επιστήμης Υλικών στο Duke University. «Θέλουμε να κάνουμε την συγκεκριμένη διαδικασία τόσο απλή, όσο το να πιέζουμε ένα κουμπί και να παίρνουμε τα επιθυμητά δείγματα μέσα σε 10 λεπτά», προσθέτει.

«Αυτή η εργασία παρέχει ένα νέο τρόπο για να συλλάβει κανείς τα εξωσώματα από τα δείγματα ανθρώπινου υγρού μέσω ενός μοναδικού συνδυασμού μικρορευστοειδούς και ακουστικής, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες μικροκατασκευής τελευταίας τεχνολογίας», αναφέρει ο Suresh, ένας από τους ερευνητές και πρόεδρος του Nanyang Technological University στη Σιγκαπούρη. «Η ικανότητα αυτής της μεθόδου να διαχωρίσει αυτά τα κυστίδια νανοκλίμακας, ουσιαστικά χωρίς να αλλοιώσουν τα βιολογικά ή φυσικά χαρακτηριστικά τους, προσφέρει ελκυστικές δυνατότητες για την ανάπτυξη νέων τρόπων αξιολόγησης της ανθρώπινης υγείας καθώς και της εμφάνισης και εξέλιξης των ασθενειών».

«Αυτή η νέα μέθοδος απομόνωσης εξωσώματος, μπορεί να οδηγήσει σε ένα νέο πρότυπο στη διάγνωση και πρόγνωση ασθενειών», λέει ο Taher Saif, καθηγητής Μηχανικής στο University of Illinois στην Urbana-Champaign. «Αυτη η μελέτη παρουσιάζει μια μη επεμβατική,  βιοσυμβατή μέθοδο για την ταχεία απομόνωση εξωσωμάτων από το αίμα με υψηλή ακρίβεια», αναφέρει ο Saif, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα.

Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει τώρα να χρησιμοποιήσει αυτήν την τεχνολογία για να αναζητήσει βιοδείκτες που μπορούν να αποκαλύψουν ασθένειες. Έχουν μια κοινή επιχορήγηση για να αναζητήσουν δείκτες που σχετίζονται με την ανώμαλη εγκυμοσύνη και πιστεύουν ότι αυτή η τεχνολογία, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει στη διάγνωση και άλλων προβλημάτων υγείας.

Πηγή

mit.edu

Μοιραστείτε το άρθρο

The following two tabs change content below.

Γιώτα Ζώτου

Είμαι απόφοιτος του Τμήματος Εφαρμοσμένων Μαθηματικών του Πανεπιστημίου Κρήτης και κάθε προσπάθεια για περαιτέρω βελτίωση, που έχει σαν στόχο την διευκόλυνση της καθημερινότητας του ανθρώπου άπτεται των ενδιαφερόντων μου. Μέσα από αυτό το site λοιπόν θα μοιραζόμαστε ερευνητικά δεδομένα και εξελίξεις που αφορούν στις επιστήμες και την τεχνολογία, τα οποία έμμεσα ή άμεσα μας αφορούν και αξίζει να γνωρίζουμε.

Αφήστε ένα σχόλιο

Επιλογές της ομάδας
σκίτσο του Άλμπερτ Αϊνστάιν
Πώς τα μυστικά των πρώτων αριθμών κάνουν τον κόσμο μας ασφαλέστερο
Πώς ο Ερατοσθένης υπολόγισε την περιφέρεια της Γης πάνω από 2000 χρόνια πριν;
Τι θα γινόταν αν ο αυτισμός ήταν ... υπερδύναμη;
Εκπληκτικές φωτογραφίες του Cassini λίγο πριν τη συντριβή του στον Κρόνο