在题为《癌症诊断微流体系统》的书中,UPV/EHU 的微流体集群小组描述了构建生物电子设备的过程,该设备由涂有智能聚合物的金电极组成,能够以非侵入性、可控的方式捕获和释放细胞,同时进行监测使用传统电气测量的过程。这些是开发早期癌症筛查通用平台的第一步。
转移是癌症死亡的主要原因,发生在细胞离开原发肿瘤、进入血液和淋巴系统并到达远处器官时。无创收集这些循环肿瘤细胞对于细胞生物学研究、癌症研究的诊断和预后以及药物开发至关重要。一般来说,与其他细胞类型相比,血液中发现的癌细胞浓度非常小,而以可行的方式收集癌细胞的传统方法非常费力。
迄今为止为此目的开发的生物传感器(用于测量含有生物性质成分的生物或化学参数的装置)在捕获和释放过程中会损害细胞,因此微流体集群小组将智能材料与生物电子学领域结合起来(其中是关于应用碳基半导体),以便可以测量癌细胞的捕获和释放。
该过程已在《癌症诊断微流体系统》一书中详细介绍,该书面向科学界,探讨了用于癌症诊断和监测的微流体技术的最新进展。本书是专门为癌症诊断开发的微流控设备实验室建设以及促进新型和改进诊断设备开发的理想指南。正如伊克巴斯克研究教授所解释的那样,“我们展示了一种生物电子设备,由涂有智能聚合物(对温度变化做出反应)的微加工金电极组成,能够实现非侵入性捕获和释放循环肿瘤细胞,并且对整个过程进行同步电气和光学监控”。
“我们的测试是在培养基中进行的;我们没有使用实际的患者样本,而是使用细胞培养物中维持的商业细胞。我们确认我们的设备使我们能够捕获和释放细胞,”研究人员解释道。现在,他们正在努力专门针对不同的细胞类型定制聚合物。该设备“是与剑桥大学的一个小组合作的成果,我们将继续与该大学合作,该设备目前正在应用于食道癌患者的样本。通过该设备,癌细胞被选择性地重新集中在为了检测他们的注意力”,Sáez 说道。
研究人员指出,这些是“开发癌症筛查平台的第一步。这可能是向前迈出的一大步,因为它们通常涉及低成本技术并且可以大规模生产。我们的想法是利用此类技术早期癌症诊断”。
目前,微流体集群小组的研究重点是开发“此类生物电子设备的微米结构”。我们还在开发 3D 系统来创建“芯片上器官”系统(模拟器官的仿生系统)人体)”,她总结道。
伊克巴斯克研究教授 Janire Sáez 为生物化学和生物技术学生讲授组织工程主题。