Нанотрубки-ловушки поймают вирусы и раковые клетки
Новое микрожидкостное устройство размером около 18 мм в диаметре позволяет выявлять единичные раковые клетки в образце крови.
Профессор Гарвардского университета Мемет Тоунер (Mehmet Toner) разработал первую версию устройства четыре года назад. Принцип действия исходного устройства заключался в том, что попадавшая в него кровь омывала десятки тысяч крошечных силиконовых цилиндров, покрытых антителами, связывающими злокачественные клетки. Однако при этом части клеток удавалось избежать столкновения с покрытой антителами поверхностью.
Эти состоящие из углеродных нанотрубок цилиндры связывают раковые клетки и другие крошечные объекты во время их движения через микрожидкостное устройство. Диаметр каждого цилиндра составляет 30 микрометров.
Эту проблему удалось решить с помощью эксперта по разработке сложных наноинженерных материалов для изготовления летательных аппаратов из Массачусетского технологического института Брайан Уардл (Brian Wardle). Результатом сотрудничества стало появление усовершенствованного устройства, в котором силиконовые цилиндры заменили сходными цилиндрами из углеродных нанотрубок, что повысило эффективность связывания опухолевых клеток в 8 раз.
Оторвавшиеся от первичной опухоли циркулирующие в кровотоке раковые клетки обычно очень трудно выявить из-за их чрезвычайно низкой концентрации, обычно составляющей несколько клеток на миллилитр крови, содержащий десятки миллиардов нормальных клеток. Однако обнаружение таких клеток обладает исключительной важностью для диагностики метастазирования, которое является причиной гибели 90% онкологических пациентов.
Высокая эффективность разработанного устройства обусловлена чрезвычайной пористостью нанотрубок. Формируемый внутри устройства "частокол", содержащий 10-100 миллиардов нанотрубок на квадратный сантиметр, менее чем на 1% состоит из углерода, тогда как оставшиеся 99% приходятся на воздух. В результате содержащиеся в образце крови клетки практически не имеют шансов остаться незамеченными.
Использование различных антител и изменение расстояния между нанотрубками позволяет устройству связывать объекты различного размера: от опухолевых клеток с диаметром около 1 микрона до вирусов, размер частиц которых измеряется десятками нанометров.
Тогда как устройство уже проходит клинические исследования в нескольких больницах, ученые уже работают над созданием его модифицированной версии, предназначенной для диагностики ВИЧ.
Профессор Гарвардского университета Мемет Тоунер (Mehmet Toner) разработал первую версию устройства четыре года назад. Принцип действия исходного устройства заключался в том, что попадавшая в него кровь омывала десятки тысяч крошечных силиконовых цилиндров, покрытых антителами, связывающими злокачественные клетки. Однако при этом части клеток удавалось избежать столкновения с покрытой антителами поверхностью.
Эти состоящие из углеродных нанотрубок цилиндры связывают раковые клетки и другие крошечные объекты во время их движения через микрожидкостное устройство. Диаметр каждого цилиндра составляет 30 микрометров.
Эту проблему удалось решить с помощью эксперта по разработке сложных наноинженерных материалов для изготовления летательных аппаратов из Массачусетского технологического института Брайан Уардл (Brian Wardle). Результатом сотрудничества стало появление усовершенствованного устройства, в котором силиконовые цилиндры заменили сходными цилиндрами из углеродных нанотрубок, что повысило эффективность связывания опухолевых клеток в 8 раз.
Оторвавшиеся от первичной опухоли циркулирующие в кровотоке раковые клетки обычно очень трудно выявить из-за их чрезвычайно низкой концентрации, обычно составляющей несколько клеток на миллилитр крови, содержащий десятки миллиардов нормальных клеток. Однако обнаружение таких клеток обладает исключительной важностью для диагностики метастазирования, которое является причиной гибели 90% онкологических пациентов.
Высокая эффективность разработанного устройства обусловлена чрезвычайной пористостью нанотрубок. Формируемый внутри устройства "частокол", содержащий 10-100 миллиардов нанотрубок на квадратный сантиметр, менее чем на 1% состоит из углерода, тогда как оставшиеся 99% приходятся на воздух. В результате содержащиеся в образце крови клетки практически не имеют шансов остаться незамеченными.
Использование различных антител и изменение расстояния между нанотрубками позволяет устройству связывать объекты различного размера: от опухолевых клеток с диаметром около 1 микрона до вирусов, размер частиц которых измеряется десятками нанометров.
Тогда как устройство уже проходит клинические исследования в нескольких больницах, ученые уже работают над созданием его модифицированной версии, предназначенной для диагностики ВИЧ.
Ещё новости по теме:
18:20