Экзосомы, микроскопические пузырьки, которые выделяют клетки, передают важную информацию от одной части организма другой. Специалисты МТИ открыли способ перехватывать эти сообщения, чтобы диагностировать рак или аномалии в развитии плода.
В 2014 году та же группа ученых впервые сообщила о возможности сепарирования клеток под воздействием звуковых волн, когда те проходят сквозь узкий канал. С тех пор они доказали, что эту технологию можно использовать для изоляции редких раковых клеток. А в новейшем исследовании они с ее помощью улавливают экзосомы. Эти везикулы диаметром от 30 до 150 нм переносят белки, РНК и другие важные клеточные молекулы, способные служить маркерами рака, болезней почек и нейродегенеративных заболеваний.
Для этого они разработали микрогидродинамическое устройство, которое с помощью звуковых волн изолирует эти экзосомы от крови. Ученые надеются таким образом создать портативный аппарат, способный за 10 минут анализировать кровь человека без громоздкой и медленной ультрацентрифуги, которой требуется почти 24 часа на исследование образца.
Устройство состоит из двух микрогидроканалов с акустическими преобразователями, которые формируют стоячие волны, воздействующие на клетку. Расстояние, которое проходит клетка, зависит от ее размера и других свойств. Пройдя двухступенчатый отбор, экзосомы отделяются от внеклеточных везикул, которые чуть больше в диаметре. Всего на то, чтобы обработать 100 микролитров образцов крови, уходит менее 25 минут, сообщает Phys.org.
«Эти экзосомы обычно содержат специфические молекулы — сигнатуры определенных аномалий. Если изолировать их от крови, можно провести биологический анализ и понять, на что они указывают», — говорит Мин Дао, глава исследовательской группы и старший автор опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences статьи.