Güney Federal Üniversitesi’nden bilim insanları ile uluslararası çalışma arkadaşlarının geliştirdiği mikroakışkan çip, kanda farklı organlarda metastaz oluşumuna öncülük edebilen nadir dolaşımdaki tümör hücrelerini ayırmayı hedefliyor. Araştırmanın sonuçları Microchemical Journal dergisinde yayımlandı.
Rusya’daki ekip hücreleri kan akışından ayırıyor
Madeni para büyüklüğünde olduğu belirtilen cihaz, kanser hücrelerinde sağlıklı hücrelere göre daha fazla bulunan folik asit reseptörlerini hedefliyor. Çipin kanalları, kabuklulardan elde edilen doğal bir polimer olan kitosan temelli filmle kaplanıyor. Folik asit molekülleri ile sentetik DNA parçaları olan aptamerler, bu yüzeyde tümör hücrelerini tutan yapılar olarak görev yapıyor.
Kan, cihazın labirent biçimindeki kanallarından ilerlerken kanser hücreleri kanal duvarlarına bağlanıyor, diğer hücreler ise akışla birlikte geçiyor. Böylece birkaç mililitre kandan nadir tümör hücrelerinin yaklaşık 20 dakika içinde canlı biçimde ayrıştırılması amaçlanıyor.
Metastaz, ilk tümörden ayrılan tekil kanser hücrelerinin kan veya lenf akışıyla başka dokulara ulaşması sonucunda oluşuyor. Bu hücrelerin milyarlarca kan hücresi arasında çok az sayıda bulunması, tespitlerini zorlaştırıyor.
Meme tümörlerinde hücrelerin yüzde 80 ila 91’i yakalandı
Çalışmanın bu aşamasında çip, meme tümörlerine ait hücreleri arayacak şekilde uyarlandı. Deneylerde dolaşımdaki tümör hücrelerinin yüzde 80 ila 91’inin yakalandığı, sağlıklı kişilerin kan örneklerinde ise yanlış pozitif sonuç görülmediği bildirildi.
Yakalanan hücrelerin yüzde 95’inden fazlası canlı ve hasarsız kaldı. Bu durum, hücrelerin daha sonra moleküler düzeyde incelenmesine ve hastalığın sıradan bir kan testi üzerinden izlenebilmesine imkân sağlayabilir.
Çip farklı kanser türlerine uyarlanabilecek
Yeni cihazın yaklaşık 45 dakikada 3B yazıcıyla üretilebildiği ve kullanılan moleküler yapıların kanser türüne göre değiştirilebildiği aktarıldı. Araştırmacılar bu yaklaşımın, teknolojiyi ve cihazı ekonomik açıdan daha erişilebilir hale getirmesini amaçlıyor.
Çalışmada mevcut tanı uygulamaları arasında akış sitometrisi, manyetik rezonans görüntüleme ve bilgisayarlı tomografinin de bulunduğu belirtildi. Bazı bağışıklık temelli manyetik ve mikroakışkan sistemlerde hücrelerin analiz için başka bir bölüme elle taşınması sırasında kayıp veya hasar yaşanabildiği kaydedildi.
Klinik deneylerden önceki ilk aşama
Elde edilen sonuçlar klinik deneyler öncesindeki ilk aşama olarak tanımlandı. Güney Federal Üniversitesi’ndeki ekip yeni mikroakışkan cihaz geometrileri üzerinde çalışırken, Krasnoyarsk’taki araştırmacılar aptamerlerle hücre yakalamanın seçiciliğini artırmaya odaklanıyor.
Projeye Krasnoyarsk Devlet Tıp Üniversitesi, Rusya Bilimler Akademisi Sibirya Şubesi Krasnoyarsk Bilim Merkezi, Krasnoyarsk Bölge Klinik Onkoloji Dispanseri ve Hindistan’daki Pencap Üniversitesi’nden araştırmacılar da katıldı. Çalışma, Güney Federal Üniversitesi’nin "Hızlandırılmış mikro ve küçük tonajlı malzeme üretimi" projesi ile "Öncelik-2030" stratejik akademik liderlik programı kapsamında yürütüldü ve Rusya Sağlık Bakanlığı ile Bilim ve Yükseköğretim Bakanlığı tarafından desteklendi.
