חוקרים חשפו מכשיר מיקרופלואידי המשפר באופן משמעותי את ההפרדה של תאי גידול ואשכולות מתפלטים ממאירים. טכנולוגיה חדשנית זו מבטיחה לקדם את האבחון והניטור הטיפולי בסרטן על ידי מתן אפשרות להפרדה משולשת בתפוקה גבוהה של זרימה מתמשכת של תאי גידול בודדים, מקבצי תאי גידול ותאי דם לבנים (WBCs) מתפליטים קליניים פלאורליים או בטניים.
הבנת טבעם של תפליטים ממאירים, השופעים בתאי גידול ואשכולות, היא קריטית בהבנת רוחב ההשפעה של הסרטן. לא ניתן להפריז בתפקידם המשמעותי של צבירי גידולים, עם הפוטנציאל המוגבר שלהם לגרורות בהשוואה לתאים בודדים בהקשר של טיפול מקיף בסרטן. בעוד שטכניקות מסורתיות הראו מיומנות בבידוד תאי גידול בודדים, הן נופלות לעתים קרובות כשמדובר בצבירי גידולים, ובכך מגבילות את היקף המחקר הקליני. האבולוציה של טכנולוגיות מיקרו-נוזליות הציגה גישות תפוקה גבוהה ללא תווית להפרדה של תאים אלה, תוך מינוף המאפיינים הפיזיים שלהם לניתוחים מדויקים יותר. עם זאת, האתגרים שמציגים אשכולות תאי גידול – בעיקר נדירותם ושבריריותם – קוראים לפתרונות חדשניים כדי להבטיח הפרדה יעילה אך זהירה שלהם, תוך שמירה על הכדאיות שלהם ליישומים במורד הזרם.
בתגובה לאתגר זה, צוות חוקרים מאוניברסיטת דרום מזרח חשף מכשיר מיקרופלואידי, שנועד להשיג הפרדה מדויקת של ישויות גידול ביעילות חסרת תקדים. ממצאים אלו פורטו במאמר (DOI: 10.1038/s41378-024-00661-0) שפורסם ב-12 במרץ 2024, ב- מיקרו-מערכות וננו-הנדסה. מחקר זה מציג מכשיר המשלב במיומנות ערוצי ספירלה מלוכסנים עם מערכי התכווצות-התרחבות תקופתיים.
תכנון זה מנצל כוחות אינרציאליים כדי להפריד בצורה מיומנת תאי גידול בודדים, צבירי תאי גידול ו-WBC מדגימות קליניות של תפליט פלאורלי או בטני – אינדיקטורים מרכזיים לגרורות סרטן. המכשיר פועל בקצב זרימה מהיר של 3500 µL/min, לא רק שמנהל נפחים גדולים ביעילות אלא גם מבטיח רמה גבוהה במיוחד של דיוק הפרדה. עם למעלה מ-94% מה-WBCs שהוסרו ביעילות, התאוששות של יותר מ-97% מתאי הגידול ושימור של למעלה מ-90% מצבירי תאי הגידול החיוניים, טכנולוגיה זו מבשרת עידן חדש באבחון סרטן, מקלה על גילוי מוקדם, הערכת פרוגנוזה ו מעקב אחר תוצאות הטיפול.
המכשיר שלנו מייצג התקדמות משמעותית בניתוח של תפליטים ממאירים. על ידי בידוד יעיל של צבירי תאי גידול, הידועים בפוטנציאל הגרורות הניכר שלהם, אנו יוצרים מסלולים חדשים לגילוי מוקדם וטיפול בסרטן."
פרופסור נאן שיאנג, המחבר הראשי של המחקר
חדשנות זו מסמנת אבן דרך משמעותית בתחום האבחון של סרטן, ומשפרת את היעילות והתפוקה של הפרדת תאי גידול ואשכולות מהפלטים ממאירים. ככזה, הוא מכין את הבמה לגילוי סרטן ניואנסים יותר, ניטור מתמשך והתאמה אישית של אסטרטגיות טיפול, המבשר על עתיד מבטיח לטיפול בסרטן.
