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Biomarkers basés sur Urine pour le premier essai de dépistage du cancer

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Les chercheurs développent une nouvelle technique qui identifie effectivement cancer-causer des substances dans l'urine ou le sang

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Une équipe de chercheurs, menée par professeur Yoon-Kyoung Cho des sciences de la vie de à l'institut national d'Ulsan de la science et technologie (UNIST) a développé récemment une nouvelle technique qui identifie effectivement cancer-causer des substances dans l'urine ou le sang.

Dans l'étude, Cho, un chef de groupe au centre de recherche d'IBS pour la matière molle et vivante (CSLM) a présenté une plate-forme microfluidic centrifuge intégrée (Exodisc), un dispositif qui isole les vésicules extracellulaires (EVs) de l'urine.

Les résultats de l'étude ont été édités dans le numéro de février du journal nano d'ACS. L'équipe de recherche compte que ceci peut être potentiellement utile dans les arrangements cliniques pour examiner les biomarkers basés sur EV urinaires pour des diagnostics de cancer.

Les vésicules extracellulaires (EVs) sont les nanovesicles cellule-dérivés (40-1000 nanomètre dans la taille), présentent dans presque tous les types de liquides corporels, qui jouent un rôle essentiel dans la communication intercellulaire et sont impliqués dans le transport des signaux biologiques pour régler des fonctions cellulaires diverses.

En dépit de l'importance clinique croissante d'EVs en tant que biomarkers potentiels dans le diagnostic et le pronostic des diverses maladies, les méthodes actuelles d'isolement d'EV et l'analyse souffrent des procédures compliquées avec de longues durées de la transformation. Par exemple, même l'ultracentrifugation (UC), la méthode la plus utilisée généralement pour l'isolement d'EV, exige des étapes longues comportant la centrifugation et l'acquisition de grands volumes témoin, et les résultats souffrent du bas rendement et pureté.

Pour surmonter ces limitations, Cho a présenté une nouvelle plate-forme de laboratoire-sur-un-disque pour l'isolement et l'analyse rapides, taille-sélectifs, et efficaces du nanoscale EVs des échantillons biologiques crus, tels que le surnageant de culture cellulaire (CCS) ou l'urine de cancéreux.

« L'Exodisc compoased de deux unités indépendantes de filteration (20nm et 600nm dans la taille) dans une puce en forme de disque pour permettre le traitement de deux échantillons différents simulateously, » dit Hyun-Kyung Woo (étudiant combiné de MS/PhD de la science naturelle), le premier auteur de l'étude. « En tournant le disque, l'échantillon d'urine est transféré par deux nanofilters intégrés, tenant compte de l'enrichissement d'EVs unirary dans la classe de grandeur de 20 à 600 nanomètre. »

Les tailles de trou dans des filtres nanoporous montés sur l'Exodisc ont été placées arbitrairement pour séparer les vésicules de nanoscale effectivement des germes ou des protéines inutiles. La détection directe d'EVs urinaire des patients présentant le cancer de la vessie a été validée avec succès, utilisant l'analyse d'immunosorbant enzyme-liée pardisque (ELISA).

« Utilisant Exodisc, il est possible d'isoler EVs des échantillons crus d'ici 30 minutes, » dit Cho. « Le processus de passer le filtre par la force centrifuge est automatiquement suivi, récupérant effectivement l'EVs enrichi. »

Dans l'étude, l'équipe de recherche a examiné les échantillons cliniques en analysant EVs urinaire des patients de cancer de la vessie, utilisant un système microfluidic centrifuge de taille d'un dessus de table. En conséquence, l'enrichissement entièrement automatisé d'EVs unirary dans la classe de grandeur de 20-600 nanomètre a été réalisé à moins de 30 essais quantitatifs minimum.

le « Sur-disque ELISA utilisant EVs urinaire d'isolement dans des patients de cancer de la vessie a montré des hauts niveaux de l'expression CD9 et CD81, suggérant que cette méthode puisse être potentiellement utile dans les arrangements cliniques pour examiner les biomarkers basés sur EV urinaires pour des diagnostics de cancer, » dit Vijaya Sunkara des sciences de la vie, le Co-premier auteur.

« Nous entreprenons actuellement d'autres études pour déterminer les diverses maladies, y compris le cancer en analysant les nanoparticles rassemblés, » Cho dit. « Nous espérons que ce dispositif peut contribuer de manière significative à l'avancement des études liées à la biologie de tumeur et à l'accélération de l'utilisation pratique des biopsies liquides basées sur EV pour la médecine personnalisée dans les arrangements cliniques. »