Cuanto mayor es la concentración de células tumorales en el torrente sanguíneo, mayor es el riesgo de metástasis. El número de células tumorales circulantes indica qué tan bien está respondiendo un paciente a la terapia. Los investigadores de Fraunhofer han desarrollado un nuevo chip de microagujero que permite identificar las célulasy caracterizado de manera confiable en minutos.
El método convencional de análisis de FACS clasificación de células activadas por fluorescencia proporciona solo una estimación aproximada del número de células tumorales que circulan en la sangre. "En FACS, las células tumorales se tiñen con tintes fluorescentes y se clasifican en vasos de recolección separados,"explica el Dr. Thomas Velten, cuyo equipo en el Instituto Fraunhofer de Ingeniería Biomédica IBMT desarrolló el nuevo chip de microagujero. El problema con los tintes de marcador es que la cantidad de colores es limitada." Eventualmente se quedan sin colores que sean lo suficientemente contrastantes para sercapaz de distinguirlos. Además, no hay marcadores adecuados disponibles para ciertos tipos de células tumorales, que por lo tanto no son detectables por el análisis FACS ". Otro inconveniente del análisis FACS: los resultados de la prueba no pueden reducirse a una sola célula porque la colecciónEl recipiente contiene miles de células.
Las células se mantienen en su lugar por baja presión
"Nuestro nuevo chip de microagujeros permite extraer células individuales de la muestra de sangre, colocarlas en orificios separados en el sustrato para su análisis y eliminarlas individualmente después. Es fácil seleccionar células porque cada una tiene su propia posición específica en la matriz, donde están alineados como patos en una fila. Cada celda se coloca en un orificio pero no puede deslizarse a través de él. Se aplica una ligera depresión a las celdas que mantienen a cada uno en su lugar asignado por succión ", dice Velten.
En un proyecto de investigación colaborativo recientemente completado sobre la identificación de células tumorales circulantes, se aplicó un método de análisis celular de dos pasos. En el primer paso, se seleccionaron células de aspecto sospechoso usando un microscopio. En el segundo paso, las células seleccionadasse sometió a un análisis detallado utilizando el método de espectroscopía Raman, que requiere más tiempo, lo que implica exponer las células a la luz en un rango de frecuencia definido. Las células tumorales dispersan la luz de una manera específica que les permite ser claramente identificadas. La espectroscopía Raman no se puede usar en convencionalmatrices con un sustrato de vidrio o polímero, porque estos materiales interfieren con la medición, pero esto no es un problema para el nuevo chip IBMT y su sustrato de nitruro de silicio.
El chip puede acomodar 200,000 celdas
Otra ventaja del nuevo chip microhole es que puede poblarse con 200,000 células, cada una en un agujero separado, en cuestión de minutos ". Esto es importante porque el torrente sanguíneo contiene solo una pequeña cantidad de células tumorales circulantes, queno se puede detectar a menos que la muestra de sangre sea lo suficientemente grande. Las tecnologías antiguas de laboratorio en chip no pueden acomodar más de 1000 células, lo cual es muy poco para este tipo de aplicación ", explica Velten.
Se utiliza una micropipeta para eliminar células tumorales individuales del chip para su posterior análisis. El nivel de subpresión elegido para mantenerlas en su lugar es demasiado bajo para causar algún daño. El análisis de biología molecular es un medio útil para identificar los factores que determinanpor qué un medicamento específico puede matar células tumorales o no tiene ningún efecto.
El nuevo chip microhole tiene muchas otras aplicaciones posibles: como un sistema de selección para las células productoras de proteínas, por ejemplo, como las necesarias para producir insulina y otros productos biofarmacéuticos. Y los microchips con microporos bien definidos pueden usarse como sustrato paramodelado in vitro de barreras fisiológicas como la barrera hematoencefálica o la barrera intestinal. Los modelos de barrera juegan un papel extremadamente útil en el desarrollo de fármacos.
El siguiente paso es encontrar socios dispuestos a adaptar la nueva plataforma tecnológica a diferentes tipos de aplicaciones.
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Materiales proporcionado por Fraunhofer-Gesellschaft . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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