Ученые создали устройство, которое может отделять клетки рака от здоровых клеток в образце жидкости (крови).

Этот метод быть очень полезен для того, чтобы контролировать распространение рака.

Новый метод отделения клеток уникален тем, что можно обойтись без агрессивного механического воздействия и химикатов, которые повреждают клетки.

Объединенная команда ученых из Массачусетского технологического института, Университета штата Пенсильвания и Университета Карнеги Меллон в Питтсбурге опубликовала результаты своей работы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Звуковые волны – это новый способ бережного разделения клеток, позволяющий избежать действия различных повреждающих сил. Акустическое давление очень мягкое, оно намного меньше того предела, который способен повредить клетку. Это самый нежный способ разделения клеток», - заявляет доктор Минг Дао (Ming Dao), исследователь из отделения материаловедения и инжиниринга Массачусетского технологического института.

Наклонные звуковые волны разделяют клетки более эффективно

Это не первая попытка ученых разделять клетки и микроскопические частицы с помощью звуковых волн. Если вы возьмете смесь клеток и частиц и заставите их плыть в одном направлении, то направление их движения можно будет слегка менять. Но в предыдущих экспериментах ученым не удавалось эффективно разделять частицы таким способом.

Теперь доктор Минг и его коллеги решили проблему с помощью наклонных звуковых волн. Эти волны должны пересекать траекторию движения клеток под определенным углом, в зависимости от характеристик клеток, которые нужно отделить. Затем частицы проходят по специальным микроканалам и собираются.


В своем исследовании команда впервые продемонстрировала возможность разделения частиц размеров 9,9 микрон и частиц размером 7,3 микрон с эффективностью 97%. Для эксперимента изначально использовали микрочастицы пластика.

Фильтрование раковых клеток из крови

Затем ученые решили проверить, насколько эффективно новая технология отделяет клетки рака груди MCF-7 (диаметр 20 микрон) от здоровых белых кровяных телец (диаметр 12 микрон). Клетки также отличаются по своей плотности и сжимаемости.

Результат показал, что устройство для сортировки клеток успешно отделило около 71% клеток рака.

Теперь команда планирует протестировать устройство на настоящих образцах крови пациентов в клинических условиях. Циркулирующие в крови клетки рака встречаются очень редко – один кубический миллиметр крови может содержать всего пару клеток.

Они надеются, что со временем их технология займет достойное место в изучении, диагностике и лечении рака