Нанопроволочное устройство для обнаружения рака с помощью анализа мочи

Клетки общаются друг с другом с помощью ряда различных механизмов. Некоторые из этих механизмов хорошо известны: например, у животных хищные угрозы могут стимулировать высвобождение норадреналина, гормона, который проходит через кровоток и запускает сердечные и мышечные клетки, чтобы вызвать реакцию «бей или беги».Гораздо менее известный способ клеточного транспорта — внеклеточные везикулы (EV).

Электромобили можно рассматривать как небольшие «куски» клетки, которые способны отщипывать и циркулировать по телу, доставляя посыльный груз в другие клетки. Эти мессенджеры становятся все более и более важными посредниками межклеточной коммуникации.В новом исследовании, опубликованном в Science Advances, исследователи из Университета Нагои разработали новое медицинское устройство, которое может эффективно улавливать эти электромобили и потенциально использовать их для выявления рака.

«Электромобили потенциально полезны в качестве клинических маркеров. Состав молекул, содержащихся в электромобиле, может служить диагностическим признаком некоторых заболеваний», — объясняет ведущий автор исследования Такао Ясуи. «Постоянной проблемой для врачей в любой области является поиск неинвазивного диагностического инструмента, который позволил бы им регулярно контролировать своих пациентов — например, простой анализ мочи».Было обнаружено, что среди многих молекул, содержащихся в EV, есть микроРНК, которые представляют собой короткие фрагменты рибонуклеиновой кислоты, которые играют различные роли в нормальной клеточной биологии.

Важно отметить, что присутствие определенных микроРНК в моче может служить сигналом для серьезных заболеваний, таких как рак мочевого пузыря и простаты. Хотя этот важный груз теоретически может помочь врачам в диагностике рака, все еще существует множество технологических препятствий, которые необходимо преодолеть. Одно из таких препятствий: найти реальный метод захвата электромобилей в достаточных количествах для их анализа в обычных клинических условиях.«Содержание ЭВ в моче чрезвычайно низкое, менее 0,01% от общего объема жидкости.

Это серьезное препятствие для их диагностической полезности», — отмечает Ясуи. «Наше решение заключалось в том, чтобы встроить нанопроволоки оксида цинка в специализированный полимер для создания материала, который, по нашему мнению, будет высокоэффективным при захвате этих пузырьков. Наши результаты показывают, что устройство действительно достаточно эффективно. Мы получили степень улавливания более 99%, превосходит ультрацентрифугирование, а также другие методы, которые в настоящее время используются в этой области ».

Чтобы проверить практичность своего устройства, исследовательская группа сравнила микроРНК ЭМ, выделенных от здоровых пациентов, с микроРНК, изолированными от пациентов, у которых уже был диагностирован рак мочевого пузыря, простаты и другие формы рака. Примечательно, что их метод требовал всего 1 миллилитра мочи — намного больше, чем типичный «осадок», предоставляемый во время обычного осмотра, и обнаружил значительно большее количество и различные типы микроРНК по сравнению со стандартным подходом ультрацентрифугирования.«Найти конкретный воспроизводимый маркер, который поможет подтвердить диагноз рака, сложно. Это особенно верно для микроРНК, которые представляют собой относительно новый класс маркеров в этой области», — объясняет соавтор Йошинобу Баба. «Иногда обнаружение только одной надежной микроРНК считается успехом.

Используя этот подход, мы были удивлены, обнаружив, что не одна, а целые комбинации микроРНК могут быть связаны с различными типами рака. Результаты, конечно, предварительные, но мы надеюсь, что наше устройство поможет заложить основу для более простых способов как можно раньше диагностировать опасные для жизни заболевания ».

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *