快速捕获癌症标志物将有助于诊断和治疗

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脂质纳米粒(蓝色、绿色和黄色)自发地插入三种细胞外泡的脂质双层。细胞外囊泡的含量包括蛋白质、DNA和RNA。通过与结合的avidin分子(红色)的相互作用,将脂质纳米蛋白标记的胞外囊泡在磁珠表面(黑色、底部)上。Exosome isolation和它的货物分析为不同种类的分子分析提供了新的机会,包括从癌症患者血浆中的突变检测。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝


人类细胞的纳米级产品曾经被认为是垃圾,现在已经被认为在细胞间通讯和许多疾病过程中扮演重要角色,包括癌症转移。宾夕法尼亚州立大学的研究人员已经开发出了一种纳米技术,可以快速分离出这些稀有的标记物,称为细胞外囊泡(EVs),以发展精确的癌症诊断和个性化的抗癌治疗。 /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝

“大多数细胞产生并分泌细胞外囊泡,”生物医学工程与电子工程副教授郑思阳说。“但是他们对我们来说很难学习。它们是亚微米粒子,所以我们真的需要一个电子显微镜才能看到它们。我们正在努力克服的纳米级EVs的分离技术面临许多技术挑战。
有一次,研究人员认为EVs只不过是被细胞丢弃的垃圾袋。最近,他们逐渐认识到,这些微小的脂肪包围的口袋里含有双链DNA、RNA和蛋白质,它们负责细胞间的通讯,并能携带包括肿瘤细胞在内的原始细胞的标记物。在癌症中,至少有一个功能是为转移的远端组织准备。
该团队最初的挑战是开发一种方法,在包含多个其他组件的血液样本中分离和净化EVs。使用液体活检,或血液检测,用于癌症诊断是最近的一项发展,它为传统的活检提供了好处,这需要切除肿瘤或将针头插入肿瘤中以提取癌细胞。对于肺癌或脑癌来说,这种侵入性的技术是困难的,昂贵的,而且可能是痛苦的。
“像液体活检这样的非侵入性技术不仅对检测和发现有好处,而且对监测治疗也有好处,”宾夕法尼亚州立大学医学院(Penn State College of medicine)的医学教授、副主任钱德拉·贝拉尼(Chandra Belani)和该研究的临床合作者说。
“我们发明了一种两种微/纳米材料的系统,”郑说。一种是带有两个脂质尾的标记探针,它们自发地插入到细胞外囊泡的脂质表面。在探针的另一端,我们有一个生物素分子,它会被我们附着在磁珠上的一个avidin分子识别。
表面改性的磁珠直径为400 - 500纳米,标记探头的顺序为10纳米。当系统进行优化后,研究人员可以在15分钟内将EVs从血浆样本中分离出来。然后,EVs和它们的内容可以在实验室环境中进行分析,或者发送到一个商业诊断实验室来鉴定DNA、RNA和蛋白质。
4月10日,在《自然生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)上发表的一篇论文中,主要作者袁湾(音译)是郑氏实验室的一名博士后研究员,他描述了使用这种纳米粒子从19个非小细胞肺癌患者的血浆中获取EVs的过程。
“在这种新方法的帮助下,我们成功地从19名晚期肺癌患者中分离出了EVs,并发现了能够指导精确治疗而不是常规化疗的DNA突变,”万说。“从采集血液到获得ev -衍生DNA,整个过程可以在一小时内完成。”它只需要一个磁铁和一个普通的台式离心机。与流行的方法相比,纳米粒子系统将大大促进临床实验室的检查。
由于这项技术只需要材料和外部磁体,相对于目前的分离金标准来说,它相对便宜且快速,这就要求昂贵的设备,需要数小时才能完成。
在一项更大规模的研究中,郑和贝拉尼认为,这项技术不仅适用于肺癌,而且也适用于绝大多数的实体肿瘤,这些肿瘤都是导致80% - 90%癌症死亡的原因。
Belani总结说:“从EVs中分离出的DNA序列将成为追踪癌症进化和监测肿瘤动态的有希望的工具,最终目标是提高癌症存活率。” /p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝

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