Nytt chip för övervakning av bröstcancer

En ny mikrofluidisk anordning (ovan), utvecklad av forskare vid University of Toronto, kan mäta östrogennivåer i mycket små vävnadsprover. Enheten, som kommer att användas för att övervaka bröst cancerpatienter, använder digital mikrofluidik, där diskreta droppar (färgade med färgämnen på bilden) manipuleras på en öppen yta genom applicering av elektriska potentialer på en grupp av elektroder. Kredit: Aaron Wheeler

Ett mikrofluidikchip som enkelt kan upptäcka östrogennivåer hos bröstcancerpatienter skulle kunna ge läkare ett nytt sätt att övervaka sjukdomen. Chipet, utvecklat av forskare vid University of Toronto, använder elektriska signaler för att flytta vätskedroppar runt en mikrofluidikkrets, och det kräver ett blod- eller vävnadsprov som är 1 000 gånger mindre än vad som krävs av nuvarande metoder. Om tekniken blir allmänt tillgänglig kan vi ersätta biopsier med nålstick, säger Aaron Wheeler , en ingenjör vid University of Toronto som utvecklade enheten.

Hormonet östrogen spelar en stor roll i många bröstcancerformer och uppmuntrar tillväxten av bröstcancerceller. Vissa läkemedel som Tamoxifen blockerar specifikt östrogenaktivitet. Förmågan att rutinmässigt mäta östrogen i bröstvävnad kan ge läkare ett sätt att övervaka effektiviteten av cancerläkemedel, och det kan till och med hjälpa till att bedöma risken för återfall eller för att utveckla sjukdomen. Vi har solida bevis för att det är viktigt att mäta östrogen inuti bröstet, säger Noha Mousa , en läkare vid University of Toronto som hjälpte till att genomföra studien. Om det finns en hög östrogennivå vet vi att läkemedlen inte gör sitt jobb, och det finns en sannolikhet för återfall. Men östrogen mäts inte rutinmässigt hos bröstcancerpatienter eftersom det kräver ett betydande vävnadsprov som förvärvats genom en smärtsam och invasiv biopsi.

Eftersom det nya chippet tar så små prover kan vävnad nu samlas in via en visktunn nål. Dessutom kan chippet mäta östrogennivåer i blod, saliv eller vävnad, vilket eliminerar de förberedelsesteg som krävs av befintliga metoder. Den här enheten är den första vi är medvetna om att acceptera obearbetad obearbetad vävnad som insats, vilket vi tror så småningom kommer att möjliggöra mycket snabb vändning, säger Wheeler.

Enheten anses fortfarande vara experimentell, men Wheeler säger att hans grupp letar efter finansiering för att bygga en kommersiell prototyp av tekniken. Han föreställer sig två versioner – en som skulle användas i ett labb och en mindre vårdcentral som skulle kunna användas på en läkarmottagning – och förväntar sig att en kommersiell version kommer att finnas tillgänglig inom de närmaste fem åren.

Mousa planerar att använda chippet i en klinisk prövning finansierad av Canadian Breast Cancer Foundation för att mäta hormonnivåer före och efter behandling. Jag tror att den här metoden kommer att vara användbar för många tillämpningar inom kvinnors hälsa, säger hon. Vi kan tillämpa samma teknik på många andra steroidhormoner.

Hon hoppas också kunna använda tekniken för att avgöra om östrogennivåer i bröstvävnad hos friska kvinnor med risk för bröstcancer kan hjälpa till att förutsäga deras risk. Det har vi inte kunnat göra på friska kvinnor eftersom det kräver att man tar ett stort prov, säger hon.

Den här videon illustrerar hur östrogen extraheras från en droppe mänskligt blod med hjälp av ett nytt mikrofluidikchip utvecklat vid University of Torotono. Proverna lyseras och sedan extraheras östrogenet i ett polärt lösningsmedel (metanol), medan de oönskade delarna av blodprovet extraheras till ett opolärt lösningsmedel (isooktan).

Video med tillstånd av Dr. Aaron Wheeler

Dölj