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Krebs-Detektor von der Größe eines Dime kann auch Spot-HIV

2011-03-28 8
   
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résuméIm letzten Monat des Handheld-Krebs-Sniffing-Gerät (im Bild) hat sich bereits erfüllt seine Partie in einem Werkzeug, das die Größe eines Cent-ein Werkzeug ist, dass Krebs erkennen kann, aber auch HIV. Die Ingenieure, die die Mikrofluidik-Vorrichtung
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Krebs-Detektor von der Größe eines Dime kann auch Spot-HIV

Im letzten Monat des Handheld-Krebs-Sniffing-Gerät (im Bild) hat sich bereits erfüllt seine Partie in einem Werkzeug, das die Größe eines Cent-ein Werkzeug ist, dass Krebs erkennen kann, aber auch HIV. Die Ingenieure, die die Mikrofluidik-Vorrichtung erfunden sind hoffnungsvoll, es kann in den Entwicklungsländern verwendet werden.

Die Harvard Medical School Professor für Biomedizinische Technik, Mehmet Toner, zusammen mit dem MIT Luftfahrt-Ingenieur Brian Wardle, kam mit ihm, nachdem ein Projekt zur Anpassung Toner vor vier Jahren gearbeitet, die derzeit in Krankenhäusern getestet wird. Wardle nutzte seine Kenntnisse der Luftfahrt diese neueste Kohlenstoff-Nanoröhrchen gespickte Gerät zu straffen, ist es stärker und in der Lage zu machen Krebszellen achtmal ist besser als Toner könnte ursprüngliche Gerät zu sammeln. Dies ist sicherlich ein Lichtstrahl für die Zukunft.

CAMBRIDGE, Mass. - Eine Harvard bioengineer und ein MIT-Luftfahrt-Ingenieur haben ein neues Gerät geschaffen, die einzelne Krebszellen in einer Blutprobe nachweisen kann, möglicherweise Ärzte ermöglicht hat sich schnell zu bestimmen, ob Krebs von seinem ursprünglichen Standort zu verbreiten.

Die Mikrofluidik-Vorrichtung, in der Online-Ausgabe 17. März der Zeitschrift Small beschrieben wurde, ist etwa die Größe eines Cent, und könnte auch Viren wie HIV erkennen. Es könnte schließlich in Low-Cost-Tests entwickelt werden, für die Ärzte in den Entwicklungsländern zu verwenden, in denen teure Diagnosegeräte schwer zu bekommen ist, sagt Mehmet Toner, Professor für Biomedizinische Technik an der Harvard Medical School und Mitglied des Harvard-MIT Division of Health Wissenschaften und Technik.

Toner baute eine frühere Version der vor vier Jahren Gerät. In dieser ursprünglichen Version, Blut von einem Patienten genommen vorbeiströmt, Zehntausende von winzigen Silizium-Beiträge mit Antikörpern beschichtet, die auf Tumorzellen haften. Alle Krebszellen, die die Pfosten berühren werden gefangen. Allerdings könnten einige Zellen überhaupt nicht die Beiträge zu begegnen.

Toner dachte, wenn die Pfosten porös waren anstelle von festen, Zellen durch sie richtig fließen könnte, so dass es wahrscheinlich, dass sie bleiben würden. Um das zu erreichen, trat er die Hilfe von Brian Wardle, einem MIT-Professor für Luft- und Raumfahrt, und ein Experte in der Entwicklung nanotechnisch fortschrittliche Verbundmaterialien stärker Flugzeugteilen machen.

Aus dieser Zusammenarbeit kam die neue Mikrofluidik-Vorrichtung, gespickt mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die Krebszellen achtmal besser als die ursprüngliche Version sammelt.

Zirkulierende Tumorzellen (Krebszellen, die aus dem ursprünglichen Tumor frei gebrochen haben) sind in der Regel sehr schwer zu erkennen, weil es so wenige von ihnen sind - in der Regel nur einige Zellen pro 1 ml-Probe von Blut, die zig Milliarden normalen enthalten Blutzellen. Um jedoch diese abtrünnigen Zellen Erkennung ist ein wichtiger Weg, um zu bestimmen, ob ein Krebs metastasiert hat.

"Von allen Todesfälle durch Krebs, 90 Prozent nicht das Ergebnis von Krebs am primären Standort sind. Sie sind von Tumoren, die von der ursprünglichen Website zu verbreiten", sagt Wardle.

Wenn fortschrittliche Materialien entwerfen, verwendet Wardle oft Kohlenstoff-Nanoröhrchen - winzige, Hohlzylinder, deren Wände sind Gitter aus Kohlenstoffatomen. Baugruppen der Rohre sind hochporöse: Ein Wald von Kohlenstoff-Nanoröhren, die pro Quadratzentimeter 10000000000-100.000.000.000 Kohlenstoff-Nanoröhren enthält, weniger als 1 Prozent Kohlenstoff und 99 Prozent Luft. Dies lässt viel Raum für Flüssigkeit durchfließen.

Das MIT / Harvard-Team platziert verschiedene Geometrien von Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Wald in die Mikrofluidik-Vorrichtung. Wie in der ursprünglichen Vorrichtung kann die Oberfläche jedes Rohres mit Antikörpern, die spezifisch für Krebszellen dekoriert werden. Da jedoch die Flüssigkeit durch die Waldgeometrien sowie um sie herum gehen kann, gibt es viel mehr Möglichkeiten für die Zielzellen oder Partikel zu verfangen.

Die Forscher können das Gerät anpassen, indem verschiedene Antikörper an die Nanoröhren 'Oberflächen anbringen. Ändern des Abstands zwischen den Nanoröhrchen-geometrischen Merkmale können sie auch unterschiedlich große Objekte zu erfassen, - aus Tumorzellen, etwa ein Mikrometer im Durchmesser, bis zu Viren, die nur 40 nm sind.

Die Forscher beginnen jetzt auf Schneiderei das Gerät für die HIV-Diagnose zu arbeiten. Toner ursprünglichen Krebs-Zell-Erfassungsvorrichtung wird jetzt in mehreren Krankenhäusern getestet und kann in den nächsten Jahren im Handel erhältlich sein.

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