Chip mê cung siêu nhỏ phát hiện tế bào ung thư chỉ trong vòng vài phút

Bằng cách kiểm soát sự lưu thông của máu khi chảy qua mê cung nhỏ này, con chip có khả năng tách ra những loại tế bào lớn, bao gồm các tế bào ung thư và các tế bào gốc ung thư ác tính và kháng thuốc.

Theo nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Michigan thì các tế bào ung thư có thể là một trong một tỉ tế bào theo dòng tế bào bạch cầu bình thường di chuyển khắp cơ thể. Những kỹ thuật truyền thống rất khó để nhận diện đúng các tế bào "chết người" này, và phương pháp mới sẽ giúp giải quyết vấn đề một cách hiệu quả và nhanh chóng hơn.

Những tế bào ung thư rất linh hoạt và dễ biến đổi nên khó phát hiện ra chúng bằng các phương pháp thông thường. Vì những phương pháp này chỉ có thể phát hiện được những protein lộ diện trên bề mặt tế bào.

Cấu trúc mê cung trong con chip được thiết kế để đẩy các tế bào lớn (tế bào ung thư) đi qua các đường uốn khúc, còn những tế bào nhỏ hơn thì bị kẹt lại ở những bức tường. Ngoài ra, những góc trong mê cung tạo ra một dòng chảy khiến các tế bào bạch cầu nhỏ hơn bị dồn vào một chỗ và bị kẹt lại.

Khi dòng máu chỉ còn chứa những tế bào ung thư lớn chảy đến cuối mê cung, các nhà khoa học sẽ tiến hành thu thập và bắt đầu phân tích. Ngoài hiệu quả cao, quy trình mới cũng phát hiện ra tế bào ung thư cực kì nhanh. Bằng cách bổ sung thêm một con chip, nhóm nghiên cứu đã có thể giảm số lượng các tế bào bạch cầu trong một mẫu máu xuống còn 10 tế bào chỉ trong vòng năm phút.

Phương pháp này là một thành công khác mới trong lĩnh vực kênh dẫn vi lưu. Đây là một lĩnh vực mới trong giới khoa học và công nghệ cho phép xử lý các chất lỏng thông qua các kênh rất nhỏ để làm bất cứ điều gì: từ nghiên cứu hạt nano trong máu cho đến phát triển mô người trong phòng thí nghiệm.

Trong thí nghiệm mới, sau khi thu thập và lọc ra tế bào ung thư, các nhà khoa học có thể tiến hành nghiên cứu chúng để hiểu rõ hơn về những khối u trong cơ thể người. Các nhà khoa học tiến hành thử nghiệm bằng cách sử dụng những mẫu máu lấy từ bệnh nhân mắc bệnh ung thư tụy và ung thư vú giai đoạn cuối.

Kỹ thuật mới này đang được thử nghiệm lâm sàng để điều trị ung thư vú. Nó có nhiệm vụ xác định tính hiệu quả của một phương pháp điều trị nhằm ngăn chặn phân tử tín hiệu miễn dịch được gọi là interleukin 6. Các chuyên gia cho rằng, interleukin 6 có khả năng kích hoạt các tế bào gốc ung thư và con chip “mê cung” được sử dụng để chứng minh giả thuyết này là đúng.

Ông Max Wicha - thành viên nhóm nghiên cứu, cho biết: "Chúng tôi nghĩ rằng đây có thể là một cách hiệu quả để theo dõi bệnh nhân trong các thử nghiệm lâm sàng. Thay vì chỉ đếm các tế bào, chúng ta có thể thu thập chúng và thực hiện các phân tích phân tử để đưa ra những phương pháp điều trị phù hợp hơn cho bệnh nhân”.

Nghiên cứu này đã được xuất bản trên tạp chí Cell.