Американские ученые разработали новый способ выделять раковые клетки. Специальное акустическое устройство, подвергая их воздействию звуковых волн, которые пропускаются сквозь крошечные каналы, может выделять больные клетки.
Ученые Массачусетского технологического института совместно со специалистами Университета Карнеги-Меллон создали небольшое устройство, которое может использоваться для обнаружения чрезвычайно редких клеток, циркулирующих в крови онкологических больных. Это поможет врачам предсказать развитие опухоли на ранней стадии и то, будет ли она распространяться дальше.
"Звуковое" разделение клеток является более простой альтернативой существующим способам сортировки, которые требуют маркировки клеток химическими веществами или подвергают их сильному механическому воздействию. "Звуковое воздействие является самым щадящим и естественным способом отделить клетки", – цитирует научного сотрудника отдела материаловедения и инжиниринга MIT Мина Дао журнал "Популярная механика".
Ученые испытали устройство на клетках рака молочной железы, известных как MCF-7, и клетках лейкоцитов. Эти два типа клеток отличаются по размеру (20 мкм в диаметре для MCF-7 и 12 мкм для белых клеток крови), а также с точки зрения плотности и сжимаемости. В результате был успешно идентифицирован 71% раковых клеток. "Этот метод является прорывом в технологии обнаружения циркулирующих раковых клеток в организме. У него есть потенциал, чтобы предложить безопасный и эффективный новый инструмент для врачей и пациентов", – уверяет президент Университета Карнеги-Меллон Субра Суреш.
Для сортировки клеток с помощью звуковых волн ученые использовали микрофлюидное устройство с двумя акустическими преобразователями, которые генерируют звуковые волны по обе стороны от микроканалов. Когда две звуковые волны встречаются, то в совокупности образуют стоячую волну, которая вырабатывает линию низкого давления, идущую параллельно направлению потока клеток. Клетки, которые сталкиваются с этой линией, выталкиваются в сторону канала – расстояние перемещения клеток зависит от их размера и сжимаемости.
Устройства, которые используют этот принцип, существовали и ранее, но, поскольку у них существует только одна линия давления, клетки в них могут быть отодвинуты только на небольшое расстояния. Новое же устройство решает эту проблему, наклоняя звуковые волны. Данная простая модификация значительно повышает эффективность процесса. И этого достаточно, чтобы разделять клетки разных размеров, не причиняя им никакого ущерба.