Imágenes plataforma microfluídica detecta signos de crecimiento del cáncer en las muestras de biopsia minutos

Marcha 28, 2016 Admin Salud 0 5
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Crecimiento inadecuado y la señalización de supervivencia, lo que conduce al crecimiento aberrante de las células tumorales, es una fuerza impulsora tumores. Gran parte de la investigación sobre el cáncer en el curso se centra en las enzimas quinasa cuyas mutaciones son responsables de la presentación de esas desregulada, y muchas terapias dirigidas molecularmente exitosas están dirigidos a la inhibición de la actividad quinasa.

Ahora, investigadores de la UCLA Instituto Crump para Imagen Molecular, el Instituto de Medicina Molecular, Instituto NanoSystems de California, el Centro Integral del Cáncer Jonsson y el departamento de farmacología molecular y médica han desarrollado un método in vitro para evaluar la actividad quinasa en las muestras de tejido de pacientes minutos. El método proporciona una plataforma microfluídica y de imagen integrado capaz de medir la actividad de la quinasa de la enzima reproducible desde un mínimo de 3.000 células.

En un artículo publicado el 1 de noviembre en la revista Cancer Research, los investigadores de la UCLA describen varios de los nuevos avances tecnológicos en la detección de microfluidos y la imagen que co-desarrollado para medir la actividad quinasa en muestras de pequeña entrada. El equipo aplicó su ensayo de quinasa de microfluidos en muestras de pacientes de leucemia humana.




"Debido a que el dispositivo requiere sólo una pequeña muestra de tejido para dar resultados, este método crea un nuevo potencial para la experimentación quinasa directa y el diagnóstico de la sangre del paciente, las muestras de médula ósea y biopsia de aguja", dijo el investigador Thomas Graeber , profesor de UCLA de farmacología molecular y médica. "Por ejemplo, las propiedades de células madre de la leucemia pueden ser estudiados directamente de muestras de pacientes."

Para mejorar la detección de la señal de radio, el equipo utilizó un novedoso detector de imágenes, en forma de un estado sólido beta cámara, que puede detectar de manera significativa y espacialmente resolver señal radiactiva directamente de un chip de microfluidos. La cámara beta ofrece una imagen del chip, lo que permite la supervisión en tiempo real de rendimiento del ensayo y el resultado. Es muy sensible y cuantitativo.

En la primera aplicación del dispositivo, el equipo midió la actividad de la quinasa mutada responsable de la leucemia mielógena crónica. Esta mutación es el objetivo de un inhibidor de quinasa Gleevec éxito clínico.

"No tenemos conocimiento de otros trabajos que demuestra imágenes radiactivo integrado de estado sólido a partir de una plataforma de microfluidos", dijo el co-investigador Arion Chatziioannou, profesor de UCLA de farmacología molecular y médica.

El microfluidos radioensayo de cinasa in vitro resultante mejora la eficiencia de la reacción, en comparación con las pruebas estándar, y puede ser procesado en mucho menos tiempo. Esta eficiencia, junto con la alta sensibilidad de la cámara beta reduce la cantidad de entrada de la celda de muestra de dos o tres órdenes de magnitud, en comparación con los ensayos convencionales y en 96 pozos. La prueba incluye una etapa de inmunocaptura quinasa para aumentar la especificidad hacia la quinasa de interés.

"Para obtener el ensayo de quinasa para trabajar en un entorno de microfluidos, necesitamos desarrollar nuevos protocolos y reactivos para el manejo de perlas de captura soporte sólido quinasa eficientes usando válvulas de microfluidos y liberación trampa", dijo el co-investigador Hsian-Rong Tseng, profesor de UCLA de farmacología molecular y médica.

"La integración de la cámara beta de estado sólido permite a los investigadores para supervisar la prueba en tiempo real, lo que resultó útil durante nuestro desarrollo de protocolos y pruebas", dijo Cong Fang, el estudiante graduado que lleva en el proyecto. "La plataforma de microfluidos imágenes e integrado abre nuevas posibilidades y hace miniaturización de muchos ensayos biológicos basados ​​en radiactividad reino de microfluidos común posible."

"Con la integración de la cámara compacta, el ensayo formato microfluidos tiene el potencial para ser convertido en banco de bajo costo, las unidades independientes", dijo UCLA becario postdoctoral Nam Vu, quien dirigió el desarrollo de la imagen.

"En conjunto, la muestra de entrada requerido, el tiempo de la dosis más baja, y la reproducibilidad de equipo de control digital de microfluidos radioensayo quinasa facilita la experimentación directa en muestras clínicas que son o bien precioso o perecederos", dijo UCLA becario postdoctoral Yanju Wang, quien dirigió el diseño de la red de componentes de microfluidos que realizan la prueba.

Los futuros experimentos desarrollarán de recogida y medición muestra condiciones reproducibles para muestras de pacientes.

Otras aplicaciones podrían incluir perfiles de muestras y modelos animales para su sensibilidad a inhibidores de quinasa con las drogas, o la medición de la actividad quinasa de las células madre, las células madre de cáncer y otras células inmunes raras.

El equipo de investigación incluyó empleados de hematología y oncología de la división Hospital Infantil de Los Ángeles y la Universidad del Sur de California.

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