گیراندازی سلول‌های توموری در خون با نانوستون‌ها

یکی از اولین نشانه‌های شروع سرطان، ظهور سلول‌های توموری گردشی یا CTC در جریان خون است. اکنون، یک گروه پژوهشی از موسسه فناوری کالیفرنیا افزاره‌ای توسعه داده‌است که از میلیون‌ها نانوستون سیلکونی ساخته‌شده و می‌تواند به آرامی ۴۴% از CTCهای افزوده‌شده به نمونه خون بشری را گیراندازی کند.

شاید بتوان گفت که اولین نشانه شروع سرطان ظهور سلول‌های توموری گردشی، یا CTC، در جریان خون باشد. اکنون، یک گروه پژوهشی از موسسه فناوری کالیفرنیا به رهبری هسیان رونگ تسنگ افزاره‌ای توسعه داده‌است که از میلیون‌ها نانوستون سیلکونی ساخته‌شده، و می‌تواند به آرامی ۴۴% از CTCهای افزوده‌شده به نمونه خون بشری را گیراندازی کند. فرایند گیراندازی فقط ۴۵ دقیقه طول می‌کشد و بیش از ۹۰% سلول‌های گیرافتاده را برای تحقیقات بعدی زنده نگه می‌دارد.

CTCها ارتش پیشتاز یک تومور شبه‌ایستا هستند، این سلول‌ها از تومور اولیه گریخته و در اندام‌های دیگر بدن تجمع کرده‌اند. داشتن یک روش سریع و ارزان برای گیراندازی این سلول‌های نادر از خون می‌تواند اطلاعات باارزشی بدهد که در بهبود درمان مفید باشند ولی روش‌‌های فعلی به اندازه کافی مناسب نیستند.

تسنگ و همکارانش با استفاده از ابزارهای استاندارد لیتوگرافی، که برای ساخت تراشه‌های رایانه طراحی شده‌اند، افزاره خود را تهیه کردند. این محققان بعد از ساخت جنگلی از نانوستون‌ها بر روی یک ویفر سیلکونی، سطح آنها را با یک پادتن پوشاندند. این پادتن می‌توانست یک مولکول بر روی CTC را، که مولکول اتصال سلول مخاطی یا EpCAM نام دارد، شناسایی کند.

EpCAM‌ها نقش اساسی در کمک به CTCها برای چسبیدن به آستر رگ‌های خونی بازی می‌کنند، با این کار این سلول‌های شبه‌پایدار قادر به گریز از جریان خون و تجمع در اندام‌هایی مانند کبد و استخوان می‌شوند. هنگامی که CTCها به این افزاره اعمال می‌گردند می‌توانند به حضور پادتن EpCAM با ایجاد برآمدگی‌‌هایی که شبیه به مو هستند، و به شدت با نانوستون‌های سیلکونی برهمکنش می‌کنند و کارآیی گیراندازی CTCها را بالا می‌برند، جواب دهند. ولی CTC‌هایی که در یک ساختار تخت سیلکونی گیر افتاده‌اند، چنین برآمدگی‌‌هایی را تولید نمی‌کنند.

این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Angewandte Chemie International Edition منتشر کرده‌اند.