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医疗技术

What?声波取外泌体诊断癌症快速且高效

来源:环球医学编写    时间:2017年09月21日    点击数:    5星

不得不承认医疗技术在飞速发展,新发现、新技术、新研究随时随刻都会出现,不断地刷新我们的认知。当然最开心的是这些都将更好的为人类的健康服务,
从而使人们的健康得到最大的保障。

近日,美国一研究小组在《PNAS》上发表研究报告称,他们开发出一种运用声波从血液中快速提取细胞外泌体的新技术,能显著改进外泌体或胞外囊泡的提取过程,运用这一技术的微流体便携装置,有望成为血检新工具。在精准医疗时代,这项技术可能在未来的疾病诊断和治疗中发挥重要作用。

细胞外泌体是活体细胞分泌的一种膜性囊泡,直径约30~150纳米,会携带蛋白质、RNA及其他一些重要的细胞分子,这些物质可以作为癌症、神经变性疾病和肾脏病等疾病的标志物,对病情诊断具有重要意义。但现有的外泌体分离方法需要高速离心。它需要使用大型机器,非常不便。而高离心力也可能破坏囊泡。降低样品的质量。

这项研究有望解决这一难题。在论文中,研究人员们提供了一种从体液样品中捕获外泌体的新颖方法。这种方法分离得到的外泌体,基本上不改变其生物或物理特征,为开发评估人类健康以及疾病诊断和进展提供了有吸引力的新方法。

据了解,此次,麻省理工学院、杜克大学等机构研究人员开发出的新技术,将微流体学和声学技术巧妙结合在一起。他们研制的声波细胞分选装置,由一个微流体通道和两个声学转换器组成。当两个转换器产生的声波相遇时,形成的驻波会产生一系列的压力节点。细胞流过微流体通道时,在节点处会受压力影响偏离中心,最终在通道末端,不同大小的细胞会被分开。而要从血液中提取细胞外泌体,则需将两个这样的装置串联起来:首先利用声波从血液样本中去除细胞和血小板;然后再用更高频率的声波从胞外囊泡中分离出外泌体。

这项工作的通讯作者之一,麻省理工学院材料科学与工程系科学家Ming Dao博士说:“声波更温和。而且在分离时,这些囊泡受处理的时间只有1秒钟或更短。这是一个很大的优势。”使用该设备,处理100微升未稀释血液样本只需要不到25分钟。这比需24小时才能完成任务的高速离心法更快速、简便得多。

并且据了解,这种声控流体技术,避免了当前一些分离技术耗时长、产量低、完整性不确定等缺点,有望改善从血液和其他体液中分离外泌体和其他胞外囊泡的过程,促进细胞外囊泡的临床使用。

研究人员们还表示,这种新技术为研究“液体活检”增添一个新的维度,并促进细胞外囊泡的临床应用,以了解难以进入的器官(例如人类怀孕期间的胎盘)的生理和健康。我们想要把提取高质量的外泌体的过程简化为按一个按钮就在10分钟内获得所需样品一样简单。

研究小组计划利用这项技术寻找能揭示疾病状态的生物标志物,并希望能开发出使用该技术的便携式设备,使医生能快速通过血检诊断疾病。并且这个技术为我们提供了另一个了解疾病的手段,也将使未来的精准医学更加便捷。

(环球医学编辑:王立群 )


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