يستهدف الميكروتشيب الميكروفلويدي الذي طوّره علماء من جامعة الجنوب الفيدرالية وزملاؤهم الدوليون فصل الخلايا الورمية المنتشرة النادرة في الدم، والتي يمكن أن تمهّد لتكوّن النقائل في أعضاء مختلفة. ونُشرت نتائج البحث في مجلة Microchemical Journal.
فريق في روسيا يفصل الخلايا من مجرى الدم
يستهدف الجهاز، الذي يبلغ حجمه حجم قطعة نقدية، مستقبلات حمض الفوليك الموجودة بكمية أكبر في الخلايا السرطانية مقارنة بالخلايا السليمة. وتُغطّى قنوات الشريحة بغشاء قائم على الكيتوسان، وهو بوليمر طبيعي يُستخرج من القشريات. وتعمل جزيئات حمض الفوليك والأبتامرات، وهي أجزاء اصطناعية من الحمض النووي، على هذا السطح بوصفها بنيات تمسك بالخلايا الورمية.
وأثناء مرور الدم عبر قنوات الجهاز المتخذة شكل المتاهة، ترتبط الخلايا السرطانية بجدران القنوات، بينما تواصل الخلايا الأخرى مرورها مع تدفق الدم. ويهدف ذلك إلى فصل الخلايا الورمية النادرة حيّة من بضعة مليلترات من الدم خلال نحو 20 دقيقة.

تتكوّن النقائل عندما تصل خلايا سرطانية منفردة انفصلت عن الورم الأولي إلى أنسجة أخرى عبر مجرى الدم أو الجهاز اللمفاوي. ويصعّب وجود هذه الخلايا بأعداد قليلة جدًا بين مليارات خلايا الدم اكتشافها.
التقاط 80 إلى 91% من الخلايا في أورام الثدي
في هذه المرحلة من الدراسة، عُدّلت الشريحة للبحث عن خلايا أورام الثدي. وأظهرت التجارب التقاط ما بين 80 و91% من الخلايا الورمية المنتشرة، فيما لم تُسجّل نتائج إيجابية كاذبة في عينات دم الأشخاص الأصحاء.

وبقي أكثر من 95% من الخلايا الملتقطة حيًّا وسليمًا. وقد يتيح ذلك فحص الخلايا لاحقًا على المستوى الجزيئي ومراقبة المرض من خلال اختبار دم اعتيادي.
إمكان تكييف الشريحة لأنواع مختلفة من السرطان
يمكن إنتاج الجهاز الجديد بطابعة ثلاثية الأبعاد خلال نحو 45 دقيقة، كما يمكن تغيير البنى الجزيئية المستخدمة وفقًا لنوع السرطان. ويهدف الباحثون إلى أن يجعل هذا النهج التكنولوجيا والجهاز أكثر سهولة من الناحية الاقتصادية.
وتشمل تطبيقات التشخيص الحالية المذكورة في الدراسة قياس التدفق الخلوي والتصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير المقطعي المحوسب. وفي بعض الأنظمة المغناطيسية والميكروفلويدية القائمة على المناعة، قد تتعرض الخلايا للفقد أو التلف أثناء نقلها يدويًا إلى قسم آخر للتحليل.

المرحلة الأولى قبل التجارب السريرية
وُصفت النتائج المحققة بأنها المرحلة الأولى التي تسبق التجارب السريرية. وبينما يعمل فريق جامعة الجنوب الفيدرالية على أشكال هندسية جديدة للأجهزة الميكروفلويدية، يركّز الباحثون في كراسنويارسك على زيادة انتقائية التقاط الخلايا باستخدام الأبتامرات.
وشارك في المشروع أيضًا باحثون من جامعة كراسنويارسك الحكومية للطب، ومركز كراسنويارسك العلمي التابع لفرع سيبيريا في الأكاديمية الروسية للعلوم، ومستوصف كراسنويارسك الإقليمي السريري للأورام، وجامعة البنجاب في الهند. ونُفّذت الدراسة في إطار مشروع جامعة الجنوب الفيدرالية «الإنتاج المتسارع للمواد ذات الحجم الميكروي والصغير» وبرنامج «الأولوية-2030» للقيادة الأكاديمية الاستراتيجية، بدعم من وزارة الصحة الروسية ووزارة العلوم والتعليم العالي الروسية.