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El nuevo dispositivo puede detectar el cáncer en apenas una gota de la sangre

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Algunos tipos de cáncer, tales como cáncer ovárico, tienden a seguir siendo desapercibidos hasta que se avancen también para que el tratamiento sea eficaces. Ahora, una herramienta innovadora puede poder detectar el cáncer fácilmente, rápidamente, y en cantidades minúsculas de sangre.

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A fin de encontrar un simple, el modo eficaz de identificación duro-a-para diagnosticar cánceres, los investigadores de la universidad de Kansas (KU) en Lorenzo y el centro del cáncer de KU y el centro médico de KU en Kansas City ahora han desarrollado un dispositivo de cáncer-detección ultrasensible.

El dispositivo, que se llama “un microprocesador microfluidic 3-D-nanopatterned,” podría detectar con éxito a los marcadores del cáncer en la gota de la sangre más minúscula o en un componente de la sangre llamada plasma.

El autor importante Yong Zeng, un profesor adjunto de la química en KU, y su equipo describen cómo la herramienta nueva funciona en un papel que la ingeniería biomédica de la naturaleza del diario ha publicado.

Este dispositivo, los científicos explica, identifica y diagnostica el cáncer “filtrando” para los exosomes, que son vesículas minúsculas que algunas células eucarióticas producen.

En el caso de las células cancerosas, los exosomes contienen la información biológica que puede dirigir crecimiento y la extensión del tumor.

“Históricamente, la gente pensó que los exosomes eran como ‘bolsos de basura’ que las células podrían utilizar para descargar que contenido celular indeseado,” Zeng explica. “Pero, en la última década,” él añade, los “científicos realizaron que eran muy útiles para enviar mensajes a las células receptoras y comunicar la información molecular importante en muchas funciones biológicas.”

“Básicamente, los tumores envían los exosomes que empaquetan las moléculas activas que duplican las características biológicas de las células parentales. Mientras que todas las células producen exosomes, las células del tumor son realmente activas comparadas a las células normales,” Zeng observan.

Una herramienta de diagnóstico de la alto-sensibilidad

El dispositivo nuevo es una herramienta nanoengineering tridimensional con un modelo de la raspa de arenque que los “peines” para los exosomes, empujándolos para entrar en el contacto con la superficie del microprocesador de la herramienta para el análisis. Este proceso se llama “transferencia total.”

La “gente ha desarrollado ideas elegantes de mejorar transferencia total en canales de la microescala, pero cuando las partículas se están moviendo más cercano a la superficie del sensor, son separadas por un pequeño hueco del líquido que crea resistencia hidrodinámica cada vez mayor,” observan a Zeng.

“Aquí, desarrollamos una estructura nanoporous tridimensional de la raspa de arenque que puede drenar el líquido en ese hueco para traer las partículas en contacto duro con la superficie donde las puntas de prueba pueden reconocerlas y capturar,” él explica más lejos.

Para desarrollar este dispositivo avanzado, Zeng y el equipo colaboraron con Andrew Godwin, que es un experto en biomarkers del tumor y el vicedirector actual del centro del cáncer de KU.

Para probar la eficacia del microprocesador, los investigadores utilizaron las muestras clínicas de individuos con el cáncer ovárico, un tipo de cáncer que es notorio duro de detectar.

De este modo, el equipo encontró que el microprocesador podía detectar la presencia de este cáncer en incluso la cantidad más minúscula de plasma.

“Nuestros estudios colaborativos continúan llevando la fruta y avanzando un área crucial en la investigación y la atención a los pacientes de cáncer — a saber, herramientas innovadoras para la detección temprana,” dice Godwin, señalando que, “este campo de estudio es especialmente importante para los cánceres tales como ovárico, dado la gran mayoría de mujeres se diagnostica en una etapa avanzada cuando, tristemente, la enfermedad es en general incurable.”

Usos clínicos múltiples

Emocionan a los investigadores también que el nuevo dispositivo es fácil hacer, así como ser barato producir, significando que la distribución amplia podría ser posible sin el aumento de costes pacientes.

“Qué creamos aquí es un método el nanopatterning tridimensional sin la necesidad de cualquier equipo de lujo de la nanofabricación — un estudiante o aún un estudiante de la escuela secundaria puede hacerlo en mi laboratorio,” observa a Zeng.

“Esto es tan simple y barato tiene gran potencial para traducir a ajustes clínicos,” él acentúa, explicando que el equipo “[tiene] que colabora con el Dr. Godwin y otros laboratorios de investigación en el centro del cáncer de KU y el departamento molecular de las ciencia biológicas para explorar más lejos los usos de translación de la tecnología.”

Más importante aún, Zeng y los colegas sostienen que este dispositivo innovador es, en principio, muy adaptable. Creen que en el futuro, los doctores podrían utilizarlo para diagnosticar muchas diversas formas de cáncer, así como otras enfermedades.

“Ahora, estamos mirando modelos de la célula-cultura, los modelos animales, y también las muestras pacientes clínicas, así que estamos haciendo verdad una cierta investigación de translación para mover el dispositivo desde el ajuste del laboratorio a usos más clínicos,” el investigador de la ventaja dice.

“Casi todas las células mamíferas lanzan exosomes, así que el uso no es apenas limitado al cáncer ovárico o a ningún un tipo de cáncer. Estamos trabajando con la gente para mirar las enfermedades neurodegenerative, pecho y cánceres colorrectales, por ejemplo.”

Yong Zeng