Любой, кто играл “Где же Уолдо” знает, поиск для одного элемента ландшафта, заполненного меланж персонажей и объектов может быть проблемой. Крисси О'Киф, аспирант кафедры биомедицинской инженерии, понимает это слишком хорошо: Она проводит свои дни в поисках тонких изменений ДНК в раковых клетках, скрывающихся среди многих здоровых клеток.

О'Киф использует устройство, она и команда, разработанной для анализа образцов крови на молекулярном уровне. Ее цель? Для того, чтобы обнаружить рак на самых ранних стадиях, задолго до возникновения симптомов.

изображение заголовка:Крисси О'Киф

“Поскольку кровь достигает каждую ткань в организме, в том числе раковых клеток, он подбирает куски ДНК рака,” она объясняет. “В то время как молекулярный анализ видел большие успехи, Есть еще ограничения в их способности обнаруживать редкие или нечастые изменения генов и редкие биомаркеров.”

В недавнем выпуске Наука Достижения, О'Киф описывает молекулярные методы аппаратного анализа и программное обеспечение ее команду, разработанная, чтобы найти эти изменения ДНК легко и эффективно. Ее команда включает в себя Джефф Ван, основной член факультета Института нанобиотехнологии и профессор в Отдел машиностроения, и Том Pisanic, INBT старший научный сотрудник.

О'Киф объясняет, что ДНК рака, как ДНК всех организмов, изменения в ответ на его окружение, в пользу изменения, которые помогают ему выжить долгосрочным. Эти изменения, которые включают в себя мутацию, делеции, рамки считывания, и метилирование, может быть большим и очевидным, но некоторые из них могут быть маленькими и почти незаметными, она сказала. Небольшие изменения, даже один нуклеотид на одном гене, может дать раковой ДНК преимущество. Следовательно, раннее обнаружение этих изменений может информировать врачей о потенциальных проблемах, позволяет немедленно начать медицинское вмешательство и повышает выживаемость пациентов.

изображение заголовка:Устройство HYPER-melt О’Кифа (введенный с красителем для более легкого просмотра) поможет клиницистам обнаруживать рак и предраковые материалы, разделяя образцы крови на все более мелкие порции для облегчения анализа

“Секрет успеха биологии заключается в ее способности адаптироваться и разнообразить. Он поддерживает строгий баланс между некоторой изменчивостью и строгим регулированием для обеспечения стабильного роста.,” говорит О'Киф. “тем не мение, рак работает, способствуя нестабильности роста. Раннее обнаружение этой нестабильности, нам нужна техника, которая может сравнивать молекулу с молекулой, и использовать саму изменчивость как индикатор утраты строгого регулирования.”

Чтобы обнаружить эти небольшие изменения, О’Киф и ее команда создали цифровую платформу под названием HYPER-Melt., что означает профилирование с высокой плотностью и перечисление по расплаву. HYPER-Melt — это микрофлюидная платформа., это означает, что он фокусируется на манипулировании и анализе небольших объемов жидкости. Устройство команды начинается с разделения образцов крови на все более мелкие порции и при этом, облегчает анализ, идентифицировать, и отделить больную ДНК от здоровой ДНК. Затем устройство оцифровывает и анализирует тысячи отдельных молекул..

Существуют и другие технологии для предоставления той же информации., но устройство О'Кифа, способное к многомерному обнаружению генетических и эпигенетических изменений, является более эффективным и экономичным для рутинного использования.. О'Киф утверждает, что устройство может быть чрезвычайно полезным для врачей для раннего выявления рака., особенно те, которые требуют инвазивных процедур, таких как биопсия, эндоскопия, и колоноскопии.

надежда О'Киф является то, что метод тестирования может привести к раннему выявлению предраковых материала и другого выявление заболевания и привести к лучшему пониманию опухолевой прогрессии.

Источник:

hub.jhu.edu, Джина Wadas