Neues Gerät Erträge Nahaufnahme Blick auf die Metastasierung

Johns Hopkins Ingenieure ein Laborgerät zur Krebsforscher für eine nie dagewesene mikroskopischen Blick auf Metastasen, die auf komplexe Weise erfunden , dass Tumor Zellen verteilt durch den Körper , was zu mehr als 90 Prozent der durch Krebs verursachten Todesfälle . Durch beleuchtet genau, wie Tumorzellen zu reisen, kann das Gerät neue Wege, um Krebs in Schach zu halten aufzudecken.


Dieses Gericht beherbergt ein Labor Chip, Johns Hopkins Ingenieuren gebaut, um eine beispiellose Großaufnahme , wie Krebszellen in die Blutbahn , um die Ausbreitung der Krankheit zu gewinnen.
Foto von Will Kirk / Johns Hopkins University.

Die Erfinder von der Universität Whiting School of Engineering und ihrem Institut für Nanobiotechnologie ( INBT ) veröffentlichte Details und Bilder von ihrem neuen System kürzlich in der Zeitschrift Cancer Research . Ihre Artikel berichtet über erfolgreiche Tests, die Video von menschlichen erfasst Brustkrebs Zellen , wie sie durch Rekonstitution Körpergewebe Material eingegraben und auf den Weg in ein künstliches Blutgefäß .

"Es gibt noch so viel wir nicht genau wissen, wie Tumorzellen wandern durch den Körper , auch weil , auch mit unseren besten Imaging-Technologie , haben wir nicht in der Lage, genau zu sehen , wie diese einzelnen Zellen in die Blutgefäße zu bewegen ", sagte Andrew D. Wong, ein Department of Materials Science and Engineering Doktorand , der Hauptautor der Zeitschriftenartikel war . "Mit unserem neuen Tool gibt uns ein klareres , close-up Blick auf diesen Prozess."


Feinen Röhrchen mit dem Chip verbunden führen eine Flüssigkeit, wie das Blut verhält , so dass die Johns Hopkins Forscher untersuchen, wie Metastasen erfolgt .
Foto von Will Kirk / Johns Hopkins University.

Mit diesem neuartigen Laborplattform, Wong sagte , waren die Forscher in der Lage, Video der Bewegung einzelner Krebszellen aufnehmen , da sie über eine dreidimensionale Kollagenmatrix kroch . Dieses Material ähnelt dem menschlichen Gewebe, Tumoren umgibt , wenn Krebszellen zu brechen weg und versuchen, an anderer Stelle im Körper zu verlagern. Dieser Vorgang wird als Invasion.

Wong gesammelt auch Video einzelner Krebszellen neugierigen und drängen sich durch die Wand eines künstlichen Gefäßes mit menschlichen Endothelzellen, der gleichen Art , die menschlichen Blutgefäße auskleiden ausgekleidet. Durch die in die Blutbahn durch diesen Prozess , genannt intravasion , Krebszellen sind in der Lage, eine Fahrt auf andere Teile des Körpers anspannen und beginnen, tödliche neue Tumoren zu bilden.

Um diese wichtige frühe Stadien der Metastasierung anzuzeigen, repliziert Wong diese Prozesse in einem kleinen transparenten Chip, das künstliche Blutgefß und das umgebende Gewebe -Material aufweist . Ein nährstoffreichen Lösung fließt durch die künstliche Gefäß , imitiert die Eigenschaften des Blutes. Die Brustkrebszellen , einzeln und in Clustern in dem Gewebe in der Nähe des Gefäßes eingesetzt ist, werden mit Fluoreszenz-Markierungen markiert sind, so dass ihr Verhalten zu sehen ist, erfasst und über eine mikroskopische Betrachtungssystem aufgezeichnet.

Wongs Doktorvater , Peter Searson , die Joseph R. und Lynn C. Reynolds Professor für Werkstoffkunde und Direktor des INBT , sagte sein Doktorand an diesem anspruchsvollen Projekt fand vor fast fünf Jahren - und letztlich produziert beeindruckende Ergebnisse .

"Andrew war in der Lage , um eine funktionelle künstliche Blutgefäße und eine Mikroumgebung , die uns zu erfassen die Details des metastatischen Prozesses können zu bauen ", sagte Searson , der der korrespondierender Autor der Krebsforschung Artikel war und ist Mitglied der Johns Hopkins Kimmel Cancer Center . "In der Vergangenheit es war praktisch unmöglich, die Schritte in diesem Prozess mit diesem Maß an Klarheit beteiligt sehen . Wir haben einen deutlichen Sprung nach vorne gemacht. "

Diese verbesserte Ansicht sollten Krebsforscher geben eine viel klarere Blick auf die komplexen physikalischen und biochemischen Zusammenspiel , die stattfindet , wenn die Zellen verlassen einen Tumor , bewegen sich durch das umgebende Gewebe und nähern sich einem Blutgefäß . Zum Beispiel aktiviert die neue Laborgerät die Erfinder, detaillierte Bilder von einer Krebszelle zu sehen , wie sie fand eine Schwachstelle in der Gefäßwand , übten Druck auf sie und durch weit genug zusammengedrückt , so dass die Kraft der Durchleiten von Strom fegte sie in der Umlaufmedium .

"Krebszellen würde eine harte Zeit bleibt das ursprüngliche Tumor , wenn es nicht für ihre Fähigkeit, unseren Blutkreislauf gelangen und Zugang zu entfernten Stellen haben", sagte Wong . " So ist es tatsächlich der Eintrag von Krebszellen in die Blutbahn , die der Krebs sehr schnell ausbreiten können . "

Mehr Wissen über diesen Prozess könnte einen Schlüssel zu vereiteln Metastasen auszugraben.

"Dieses Gerät ermöglicht es uns, auf die wichtigsten Schritte der Metastasierung schauen sowie auf unterschiedliche Behandlungsstrategien mit einer relativ schnellen Tempo zu testen ", sagte Wong . "Wenn wir einen Weg finden, einen der folgenden Schritte in der metastatischen Kaskade zu stoppen zu finden, können wir in der Lage , eine neue Strategie zu verlangsamen oder sogar stoppen die Ausbreitung von Krebs zu finden. "

Als nächstes planen die Forscher , um das Gerät zu verwenden, um in diesem Gerät probieren Sie verschiedene Krebs - Bekämpfung von Drogen , um einen besseren Blick darauf, wie die Medikamente durchführen und wie sie verbessert werden könnte bekommen .

Das neue Labor -Gerät zur Metastasierung untersuchen wird durch eine vorläufige Patent durch die Johns Hopkins Technologietransfer -Gesellschaft um geschützt.