Nieuwe chip voor het monitoren van borstkanker

Een nieuw microfluïdisch apparaat (hierboven), ontwikkeld door wetenschappers van de Universiteit van Toronto, kan oestrogeenspiegels in zeer kleine hoeveelheden meten weefselmonsters. Het apparaat, dat zal worden gebruikt om de borst te controleren kankerpatiënten, maakt gebruik van digitale microfluïdica, waarin discrete druppeltjes (gekleurd met kleurstoffen in de afbeelding) worden gemanipuleerd op een open oppervlak door toepassing van elektrische potentialen op een reeks elektroden. Krediet: Aaron Wheeler

Een microfluïdische chip die gemakkelijk oestrogeenspiegels kan detecteren bij borstkankerpatiënten, zou artsen een nieuwe manier kunnen bieden om de ziekte te volgen. De chip, ontwikkeld door wetenschappers van de Universiteit van Toronto, gebruikt elektrische signalen om vloeistofdruppels door een microfluïdisch circuit te verplaatsen, en er is een bloed- of weefselmonster nodig dat 1000 keer kleiner is dan dat vereist door de huidige methoden. Als de techniek algemeen beschikbaar komt, kunnen we biopsieën vervangen door speldenprikken, zegt Aaron Wheeler , een ingenieur aan de Universiteit van Toronto die het apparaat heeft ontwikkeld.

Het hormoon oestrogeen speelt een grote rol bij veel borstkankers en stimuleert de groei van borstkankercellen. Sommige geneesmiddelen zoals Tamoxifen blokkeren specifiek de oestrogeenactiviteit. De mogelijkheid om routinematig oestrogeen in borstweefsel te meten, zou artsen een manier kunnen bieden om de effectiviteit van geneesmiddelen tegen kanker te controleren, en het zou zelfs kunnen helpen het risico op herhaling of het ontwikkelen van de ziekte te beoordelen. We hebben solide bewijs dat het meten van oestrogeen in de borst belangrijk is, zegt Noha Mousa , een arts aan de Universiteit van Toronto die hielp bij het uitvoeren van de studie. Als er een hoog oestrogeengehalte is, weten we dat de medicijnen hun werk niet doen en is er een kans op herhaling. Oestrogeen wordt echter niet routinematig gemeten bij borstkankerpatiënten omdat het een aanzienlijk weefselmonster vereist dat is verkregen via een pijnlijke en invasieve biopsie.

Omdat de nieuwe chip zulke kleine monsters neemt, kan er nu weefsel worden verzameld via een flinterdunne naald. Bovendien kan de chip de oestrogeenspiegels in bloed, speeksel of weefsel meten, waardoor de voorbereidingsstappen die bij bestaande methoden nodig zijn, worden geëlimineerd. Dit apparaat is het eerste waarvan we weten dat het onbewerkt, onbewerkt weefsel als input accepteert, waarvan we denken dat dit uiteindelijk een zeer snelle doorlooptijd mogelijk zal maken, zegt Wheeler.

Het apparaat wordt nog steeds als experimenteel beschouwd, maar Wheeler zegt dat zijn groep op zoek is naar financiering om een ​​commercieel prototype van de technologie te bouwen. Hij heeft twee versies voor ogen - een die in een laboratorium zou worden gebruikt en een kleiner point-of-care-apparaat dat in een dokterspraktijk zou kunnen worden gebruikt - en verwacht dat er binnen de komende vijf jaar een commerciële versie beschikbaar zal zijn.

Mousa is van plan de chip te gebruiken in een klinische proef die wordt gefinancierd door de Canadian Breast Cancer Foundation om de hormoonspiegels voor en na de behandeling te meten. Ik denk dat deze methode nuttig zal zijn voor veel toepassingen in de gezondheid van vrouwen, zegt ze. We kunnen dezelfde techniek toepassen op veel andere steroïde hormonen.

Ze hoopt ook de technologie te gebruiken om te bepalen of de oestrogeenspiegels in borstweefsel van gezonde vrouwen met een risico op borstkanker kunnen helpen om hun risico te voorspellen. Bij gezonde vrouwen hebben we dat niet kunnen doen omdat er een groot monster voor nodig is, zegt ze.

Deze video illustreert hoe oestrogeen wordt geëxtraheerd uit een druppel menselijk bloed met behulp van een nieuwe microfluïdische chip die is ontwikkeld aan de Universiteit van Torotono. De monsters worden gelyseerd en vervolgens wordt het oestrogeen geëxtraheerd in een polair oplosmiddel (methanol), terwijl de ongewenste delen van het bloedmonster worden geëxtraheerd in een niet-polair oplosmiddel (isooctaan).

Video met dank aan Dr. Aaron Wheeler

zich verstoppen