Sari la conținut

"Cip cu cod de bare" - pentru dezvoltarea testelor de sânge rapide si ieftine

Trimis donpetru , sep 15 2010 10:05 | 2745 Vizualizari
- - - - -


Un nou "cip cu cod de bare" a fost dezvoltat de cercetători de la Institutul de Tehnologie din California (Caltech), cu promisiunea de a revoluţiona diagnosticarea testelor medicale. În mai puţin de 10 de minute şi folosind doar o picatura de sânge, cu acest cip se pot măsura concentraţia mai multor proteine, inclusiv cele care anunţă prezenţa unor boli, precum cancerul sau bolile cardiace.

Aparatul, cunoscut sub numele de Integrated Blood-Barcode Chip (circuit integrat cu cod de bare sange-cip) sau IBBC, a fost dezvoltat de un grup de cercetatori condus de prof. Caltech James R. Heath şi prof. de chimie de Elizabeth W. Gilloon, împreună cu bursierul doctorand Fan Rong şi studentul Ophir Vermesh, respectiv Leroy Hood, preşedinte al Institutului pentru Sisteme Biologice din Seattle, Washington.

Un cip IBBC, descris într-un articol din ediţia suplimentară a revistei Nature Biotechnology, este aproximativ de mărimea unui diapozitiv microscopic, realizat dintr-un substrat de sticlă, acoperit cu cauciuc siliconic. Suprafaţă cipului este prelucrată să conţină un microsistem de circuite care permit circulaţia fluidelor, format dintr-un sistem de canale microscopice prin care trec picături de sânge. Plasma de proteine din sânge bogata este separată de restul sângelui iar tabelul de proteine selectate sunt apoi supuse analizarii.

Cipul oferă o îmbunătăţire semnificativă a costului şi vitezei de procesare faţă de testele clasice de laborator utilizate pentru analiza proteinelor din sânge. În testele tradiţionale, unul sau mai multe flacoane de sânge sunt prelevate de la un pacient şi duse în laborator, unde sângele este introdus într-o centrifugă pentru a fi separate proteinele de celule sanguine plasmatice. Plasma este apoi analizată pentru proteinele specifice. "Procesul de muncă este laborios, şi chiar dacă persoana care face testul se grăbeşte, finalizarea testului va lua cel puţin câteva ore", spune Heath. Un kit de testare a unei singure proteine costă aproximativ 50$.

"Am vrut să mai scădem şi mai mult costul unei astfel de măsuratori, prin dimensiune" spune el. "Am măsurat mai multe proteine la costul uneia. Mai mult, dacă vă reduceţi timpul necesar pentru test, testul este mai ieftin, de vreme ce timpul înseamnă bani. Cu noul cip cu cod de bare, putem analiza o picătură în mai puţin de 10 de minute".

Un singur cip poate testa simultan sângele a opt pacienţi şi în fiecare test se analizează mai multe proteine o singură dată. Cercetătorii au declarat că dispozitivul ar putea măsură mai multe proteine dintr-o picătură de sânge, şi analizele lor actuale sunt proiectate în mod semnificativ pentru mai multe proteine. "Ne pregătim pentru măsurarea a 100 de proteine pe picătură de sânge în termen de aproximativ un an. Este o îmbunătăţire a tehnologiei", spune Heath.

Pentru a efectua analiza, o picătură de sânge se introduce în gura canalului de legătură cu cipul IBBC, apoi o uşoară presiune este aplicată, pentru a forţa sângele să curgă prin canal. După cum curge sângele, plasmă este distribuită prin canalele înguste care se ramifică din canalul principal. Această parte a cipului este concepută ca şi cum ar fi o reţea de rezistoare, care optimizează distribuţia plasmei prin canalele de separare.

Fluxurile plasmatice trec peste "codurile de bare". Codurile de bare consta dintr-o serie de linii, fiecare peste 20 micrometri şi cu un alt model de anticorpi, care permit captura unor proteine specifice când fluxurile plasmatice trece peste ele. Când codul de bare este "dezvoltat", barele individuale emit o lumină roşie fluorescentă, a cărei luminozitate depinde de cantitatea de proteină captată.

În revista Nature Biotechnolog, cercetătorii au folosit cipul pentru a măsura variaţii în concentraţia de chorionic gonadotropin umană (hCG), un hormon produs în timpul sarcinii. "Concentraţia acestei proteine creşte cu aproximativ de 100 de ori când o femeie trece prin ciclul de sarcină şi am vrut să arătăm că putem capta întreaga gamă de concentraţie printr-un singur test", spune Heath.

De asemenea, oamenii de ştiintă, au utilizat cipul pentru a analiza sângele pacienţilor cu cancer la sân şi prostată, pentru un număr de proteine ce servesc ca biomarkeri pentru boală. Tipurile şi concentraţia proteinelor variază de la boală la boală şi între diferiţi indivizi. De exemplu, o femeie cu cancer la sân, va produce o suită diferită de biomarkeri faţă de un bărbat cu cancer de prostată, în timp ce o femeie cu o forma agresiva de cancer poate produce proteine care sunt diferite faţă de cele ale unei femei cu un cancer mai putin avansat.

De asemenea aceste proteine se pot schimba în timpul tratamentului unui pacient. Astfel, determinarea acestor profiluri de biomarkeri pot permite medicilor realizarea unui tratament individualizat pentru pacienţii lor şi astfel să îmbunătăţească rezultatele. Uşurinţa şi rapiditatea cu care rezultatele pot fi obţinute folosind cipul IBBC va permite doctorilor să analizeze răspunsul pacienţiilor la medicamentaţie şi să monitorizeze evoluţia tratamentului în timp, aşa cum un diabetic poate utiliza un test de glucoză în sânge pentru a monitoriza tratamentul cu insulina.

Cipul este acum testat pe oameni cu glioblastoma, o comună şi agresivă formă de tumorală cerebrală. De asemenea, cercetători utilizează cipul în studiul sănătăţii individuale pentru a determina modul în care dieta şi exerciţiile fizice pot modifica compoziţia proteinelor din sânge.

Momentan, informaţiile codului de bare sunt "citite" cu un scanner obişnuit de laborator, care este de asemenea utilizat pentru studiul genelor şi expresivitatea proteinelor. "Ar trebui să fie foarte uşor de proiectat ceva de genul unui scaner UPC pentru a citi informaţiile, deci pentru a face procesul chiar mai uşor de utilizat”, afirmă Fan, primul autor al articolului.

"Pe măsură ce medicina personalizată se dezvoltă, măsurarea unor game largi de proteine biomarker devin din ce în ce mai importantă, dar acestea vor trebui făcute, de asemenea, foarte ieftin", spune Heath. "Este speranţa noastră că aceste cipuri IBBC vor permite realizarea unor teste ieftine şi multiplexarea măsurătorilor."

Cercetarea a fost finanţată de către Institutul Naţional de Cancer şi de Institutul de Colaborare în Biotehnologii printr-o subvenţie a Biroului de Cercetare al Armatei Statelor Unite.

Traducerea si adaptarea dupa sciencedaily.com


0 Comentarii

SUPPORT WEBSITE

    Susțineți dezvoltarea acestui site web
Today's Birthday's

Last FAQ

  • ian 11 2013 08:57
    Izolatia externa reprezinta izolația părților exterioare ale unui echipament, constând din distanțe de separare în aer si din suprafețele în contact cu aerul ale izolației solide ale unui echipament, care sunt supuse la solicitări d...
  • mar 03 2013 04:16
    Este o retea electrică al cărei punct neutru nu are nici o legătură voită cu pământul, cu excepia celei realizate prin aparate de măsurare, de protecie sau de semnalizare, având o impedană foarte mare.
  • iul 01 2014 08:27
    Acest nivel de izolatie se defineste astfel:a) pentru echipamentele cu tensiunea cea mai ridicată < 245 kV:- tensiunea nominală de tinere la impuls de trăsnet si- tensiunea nominală de tinere de scurtă durată la frecvenă indu...
  • ian 11 2013 08:34
    Supratensiunile electrice tranzitorii sunt de trei tipuri:- supratensiune cu front lent: Supratensiune tranzitorie, în general unidirecțională, având durata până la vârf 20 μs < Tp < 5000 μs si durata spatelui T2 < 20 ms...
  • aug 07 2012 08:30
    Sitemele de achizitie de date se clasifica avand in vedere doua criterii:dupa conditiile de mediu in care lucreaza:▪ sisteme destinate unor medii favorabile(laborator);▪ sisteme destinate utilizarii in condii grele de lucru( echipam...

Latest News

Board Statistics

Total Posts:
71759
Total Topics:
6322
Total Members:
30323
Newest Member:
Sacha
Online At Once:
185 --- 22-ianuarie 18

99 utilizator(i) activ(i)(în ultimele 15 minute)

99 vizitatori, 0 utilizatori anonimi
Bing, Google

emil.matei.ro Cel mai cuprinzator director romanesc