नई डिवाइस रक्त की एक बूंद में कैंसर का पता लगा सकती है
कुछ प्रकार के कैंसर, जैसे कि डिम्बग्रंथि के कैंसर, तब तक अनियंत्रित रहते हैं जब तक कि वे प्रभावी होने के लिए उपचार के लिए उन्नत न हों। अब, एक अभिनव उपकरण आसानी से, जल्दी और आसानी से रक्त की मात्रा में कैंसर का पता लगाने में सक्षम हो सकता है।
हार्ड-टू-डायग्नोसिस कैंसर की पहचान करने का एक सरल, प्रभावी तरीका खोजने के लिए, कान्सास विश्वविद्यालय (केयू) के शोधकर्ताओं और कैनसस सिटी में केयू कैंसर सेंटर और केयू मेडिकल सेंटर ने अब एक अल्ट्रासाउंड कैंसर का पता लगाने का विकास किया है डिवाइस।
डिवाइस, जिसे "3-डी-नैनोपटर्नड माइक्रोफ्लुइडिक चिप" कहा जाता है, रक्त के टिनीस्ट ड्रॉप में या प्लाज्मा नामक रक्त के एक घटक में कैंसर मार्कर का सफलतापूर्वक पता लगा सकता है।
लीड लेखक योंग ज़ेंग, केयू में रसायन विज्ञान के एक एसोसिएट प्रोफेसर, और उनकी टीम का वर्णन है कि उपन्यास उपकरण एक पेपर में कैसे काम करता है - जर्नल नेचर बायोमेडिकल इंजीनियरिंग प्रकाशित किया है।
यह उपकरण, वैज्ञानिकों ने एक्सोसोम के लिए "फ़िल्टरिंग" द्वारा कैंसर की व्याख्या, पहचान और निदान करता है, जो कि छोटे पुटिकाएं हैं जो कुछ यूकेरियोटिक कोशिकाएं पैदा करती हैं।
कैंसर कोशिकाओं के मामले में, एक्सोसोम में जैविक जानकारी होती है जो ट्यूमर के विकास और प्रसार को निर्देशित कर सकती है।
"ऐतिहासिक रूप से, लोगों को लगा कि एक्सोसोम bags कचरा बैग 'की तरह थे, जिनका उपयोग सेल अवांछित सेलुलर सामग्री को डंप करने के लिए कर सकते थे," ज़ेंग बताते हैं। "लेकिन, पिछले एक दशक में," वे कहते हैं, "वैज्ञानिकों ने महसूस किया कि वे प्राप्तकर्ता कोशिकाओं को संदेश भेजने और कई जैविक कार्यों में महत्वपूर्ण आणविक जानकारी को संप्रेषित करने के लिए काफी उपयोगी थे।"
“मूल रूप से, ट्यूमर एक्सोसोम पैकेजिंग सक्रिय अणुओं को भेजते हैं जो माता-पिता की कोशिकाओं की जैविक विशेषताओं को प्रतिबिंबित करते हैं। जबकि सभी कोशिकाएं एक्सोसोम का उत्पादन करती हैं, ट्यूमर कोशिकाएं सामान्य कोशिकाओं की तुलना में वास्तव में सक्रिय हैं, “ज़ेंग नोट।
एक उच्च संवेदनशीलता नैदानिक उपकरण
उपन्यास डिवाइस एक हेरिंगबोन पैटर्न के साथ एक 3-डी नैनोइन्जिनियरिंग उपकरण है जो एक्सोसोम के लिए "कंघी" है, जो उन्हें विश्लेषण के लिए उपकरण की चिप की सतह के संपर्क में आने के लिए धक्का देता है। इस प्रक्रिया को "मास ट्रांसफर" कहा जाता है।
"लोगों ने सूक्ष्म चैनलों में बड़े पैमाने पर स्थानांतरण को बेहतर बनाने के लिए स्मार्ट विचारों को विकसित किया है, लेकिन जब कण सेंसर की सतह के करीब जा रहे हैं, तो वे तरल के एक छोटे से अंतराल से अलग हो जाते हैं जो हाइड्रोडायनामिक प्रतिरोध को बढ़ाता है," ज़ेंग कहते हैं।
उन्होंने आगे बताया, "हमने एक 3-डी नैनोपोरस हेरिंगबोन संरचना विकसित की है, जो कणों को सतह के साथ कठिन संपर्क में लाने के लिए तरल को उस अंतराल में सूखा सकती है।"
इस अत्याधुनिक उपकरण को विकसित करने के लिए, ज़ेंग और टीम ने एंड्रयू गॉडविन के साथ सहयोग किया, जो ट्यूमर बायोमार्कर और केयू कैंसर सेंटर के वर्तमान उप निदेशक हैं।
चिप की प्रभावशीलता का परीक्षण करने के लिए, शोधकर्ताओं ने डिम्बग्रंथि के कैंसर वाले व्यक्तियों के नैदानिक नमूनों का उपयोग किया, एक प्रकार का कैंसर जिसका पता लगाना बेहद कठिन है।
ऐसा करने में, टीम ने पाया कि चिप प्लाज्मा के सबसे अधिक मात्रा में भी इस कैंसर की उपस्थिति का पता लगाने में सक्षम थी।
गोडविन कहते हैं, '' हमारे सहयोगी अध्ययन फल-फूल रहे हैं और कैंसर अनुसंधान और रोगी देखभाल में महत्वपूर्ण क्षेत्र का पता लगा रहे हैं। महिलाओं के विशाल बहुमत को एक उन्नत चरण में निदान किया जाता है जब, दुख की बात है कि यह बीमारी सबसे अधिक असाध्य है। "
एकाधिक नैदानिक अनुप्रयोग
शोधकर्ता इस बात से भी रोमांचित हैं कि नया उपकरण बनाने में आसान है, साथ ही उत्पादन करने के लिए सस्ता होने का मतलब है कि रोगी की लागत में वृद्धि के बिना व्यापक वितरण संभव हो सकता है।
ज़ेंग कहते हैं, "हमने यहां जो कुछ भी बनाया है वह बिना किसी फैंसी नैनोफैब्रिकेशन उपकरण की आवश्यकता के बिना 3-डी नैनोपार्टनिंग विधि है - एक स्नातक या यहां तक कि एक हाई स्कूल का छात्र भी इसे मेरी प्रयोगशाला में कर सकता है"।
"यह इतनी सरल और कम लागत वाली है, जिसमें क्लिनिकल सेटिंग्स में अनुवाद करने की बहुत अधिक क्षमता है," वह जोर देते हुए बताते हैं कि टीम "[] केयू कैंसर सेंटर में डॉ। गोडविन और अन्य अनुसंधान प्रयोगशालाओं और आणविक जैव विज्ञान के साथ सहयोग कर रही है" प्रौद्योगिकी के अनुवाद संबंधी अनुप्रयोगों का पता लगाने के लिए विभाग
इससे भी महत्वपूर्ण बात, ज़ेंग और उनके सहयोगियों का तर्क है कि यह अभिनव उपकरण, सिद्धांत रूप में, बहुत अनुकूलनीय है। उनका मानना है कि भविष्य में, डॉक्टर इसका उपयोग कैंसर के कई विभिन्न रूपों, साथ ही अन्य बीमारियों के निदान के लिए कर सकते हैं।
"अब, हम सेल-कल्चर मॉडल, पशु मॉडल, और नैदानिक रोगी नमूने भी देख रहे हैं, इसलिए हम प्रयोगशाला सेटिंग से डिवाइस को अधिक नैदानिक अनुप्रयोगों में स्थानांतरित करने के लिए वास्तव में कुछ अनुवाद संबंधी शोध कर रहे हैं," प्रमुख शोधकर्ता कहते हैं।
“लगभग सभी स्तनधारी कोशिकाएं एक्सोसोम को छोड़ती हैं, इसलिए आवेदन केवल डिम्बग्रंथि के कैंसर या किसी एक प्रकार के कैंसर तक सीमित नहीं है। हम लोगों के साथ काम कर रहे हैं, उदाहरण के लिए, न्यूरोडीजेनेरेटिव बीमारियों, स्तन और कोलोरेक्टल कैंसर को देखने के लिए। "
योंग ज़ेंग
