Mwanafunzi hutengeneza kifaa cha microfluidics ili kusaidia wanasayansi kutambua alama za mapema za saratani

Kama mtu yeyote ambaye amecheza “Waldo yuko wapi” anajua, kutafuta kipengee kimoja katika mandhari iliyojaa mélange wa wahusika na vitu inaweza kuwa changamoto. Chrissy O'Keefe, mwanafunzi wa PhD katika Idara ya Uhandisi wa Biomedical, anaelewa hii vizuri sana: Yeye hutumia siku zake kutafuta mabadiliko ya hila ya DNA katika seli za saratani zinazojificha kati ya seli nyingi zenye afya.

O’Keefe hutumia kifaa ambacho yeye na timu walitengeneza kuchanganua sampuli za damu katika kiwango cha molekuli. Lengo lake? Kugundua saratani katika hatua za mwanzo, muda mrefu kabla ya dalili kutokea.

Maelezo ya picha:Chrissy O'Keefe

“Kwa kuwa damu hufikia kila tishu katika mwili, ikiwa ni pamoja na seli za saratani, inachukua vipande vya DNA ya saratani,” anaeleza. “Wakati uchambuzi wa molekuli umeona maendeleo makubwa, bado kuna vikwazo katika uwezo wao wa kugundua mabadiliko ya jeni adimu au yasiyo ya mara kwa mara na alama za kibayolojia adimu.”

Katika toleo la hivi karibuni la lakini inaweza kuwa na faida ya kutosha kwamba helical itashinda juu ya fimbo ya muda mrefu, O'Keefe anaelezea vifaa vya uchanganuzi wa Masi na mbinu za programu ambazo timu yake ilitengeneza ili kufanya kutafuta mabadiliko haya ya DNA kuwa rahisi na bora.. Timu yake ni pamoja na Jeff Wang, mwanachama wa kitivo cha msingi wa Taasisi ya NanoBioTechnology na profesa katika Idara ya Uhandisi wa Mitambo, na Tom Pisanic, Mwanasayansi mkuu wa utafiti wa INBT.

O'Keefe anaelezea kuwa DNA ya saratani, kama DNA ya viumbe vyote, mabadiliko katika kukabiliana na mazingira yake, kupendelea mabadiliko ambayo yanaisaidia kuishi kwa muda mrefu. Mabadiliko haya, ambayo ni pamoja na mabadiliko, ufutaji, mabadiliko ya muafaka, na methylation, inaweza kuwa kubwa na dhahiri, lakini zingine zinaweza kuwa ndogo na karibu hazionekani, anasema. Mabadiliko madogo, hata nyukleotidi moja kwenye jeni moja, inaweza kutoa DNA ya saratani faida. Kwa hiyo, kugundua mabadiliko hayo mapema kunaweza kuwajulisha madaktari kuhusu matatizo yanayoweza kutokea, kuruhusu uingiliaji wa matibabu kuanza mara moja na kuboresha viwango vya maisha ya mgonjwa.

Maelezo ya picha:Kifaa cha O'Keefe cha kuyeyuka kwa HYPER (hudungwa na rangi kwa urahisi wa kutazama) itasaidia matabibu kugundua saratani na vifaa vya hatari kwa kutenganisha sampuli za damu katika sehemu ndogo zaidi kwa uchambuzi rahisi.

“Siri ya mafanikio ya biolojia ni uwezo wake wa kubadilika na kubadilika. Inadumisha usawa mkali kati ya utofauti fulani na udhibiti mkali ili kuhakikisha ukuaji thabiti,” Anasema O'Keefe. “Walakini, saratani hufanya kazi kwa kukuza ukosefu wa utulivu unaopendelea ukuaji. Ili kugundua ukosefu huu wa utulivu mapema, tunahitaji mbinu inayoweza kulinganisha molekuli-kwa-molekuli, na tumia tofauti zenyewe kama kiashirio cha upotevu wa kanuni kali.”

Ili kugundua marekebisho haya madogo, O'Keefe na timu yake waliunda jukwaa la kidijitali liitwalo HYPER-Melt, ambayo inasimamia maelezo mafupi ya msongamano mkubwa na kuhesabiwa kwa kuyeyuka. HYPER-Melt ni jukwaa la microfluidics, maana yake inalenga katika kuendesha na kuchambua ujazo mdogo wa maji. Kifaa cha timu huanza kwa kutenganisha sampuli za damu katika sehemu ndogo zaidi na kwa kufanya hivyo, hurahisisha kuchanganua, Kila moja ya vikoa hivi inaweza kuchukua miaka kujua, na kutenganisha DNA yenye ugonjwa na DNA yenye afya. Kisha kifaa hicho huweka tarakimu na kuchanganua maelfu ya molekuli moja moja.

Teknolojia zingine zipo ili kutoa habari sawa, lakini kifaa cha O’Keefe—kinachoweza kutambua mabadiliko ya kijeni na kiepijenetiki kwa pande nyingi—kina ufanisi zaidi na cha gharama nafuu kwa matumizi ya kawaida.. O’Keefe anashikilia kuwa kifaa hicho kinaweza kusaidia sana madaktari kwa kutambua mapema saratani, hasa zile zinazohitaji taratibu vamizi kama vile biopsy, endoscopies, na colonoscopy.

Matumaini ya O'Keefe ni kwamba mbinu ya upimaji inaweza kusababisha ugunduzi wa mapema wa nyenzo zisizo na saratani na ugunduzi mwingine wa magonjwa na kusababisha uelewa mzuri wa ukuaji wa tumor..

Chanzo:

hub.jhu.edu, by Gina Wadas