IBN développe la biopuce pour vérifier l'effet des médicaments sur des cellules souche de cancer

Les Chercheurs à l'Institut de la Bio-ingénierie et la Nanotechnologie (IBN), bio-ingénierie du monde la premiers et institut de recherches de nanotechnologie, ont développé une biopuce miniaturisée pour vérifier l'effet des médicaments sur des cellules souche de cancer (CSCs). Publié récent dans le Nano Aujourd'hui, cette technologie neuve a pu amplifier le développement des médicaments contre le cancer plus pertinents.Technologie d

Sous une tumeur, une forme de CSCs un petit et distinct type des cellules cancéreuses qui sont plus résistantes à la chimiothérapie. Assimilé aux cellules souche trouvées en tissus humains, CSCs peut produire et différencier dans différents types de cellules. Si CSCs ne sont pas supprimés, ils peuvent repopulate la tumeur et mener à la récidive de cancer. Par Conséquent, il est important que les chercheurs comprennent l'efficacité des médicaments anticancéreux contre CSCs. Cependant, puisque CSCs sont si rare - ils composent approximativement 1% de cellules cancéreuses - leur étude a été entravée par les méthodes conventionnelles de dépistage des drogues, qui exigent de grands volumes témoin et sont lentes et chères.

Une équipe de recherche aboutie par le Directeur Exécutif d'IBN, Professeur Jackie Y. Ying, a développé une analyse biologique miniaturisée appelée l'Alignement de Gouttelette pour exécuter le dépistage des drogues meilleur marché et plus rapidement et plus pratique utilisant les échantillons limités.

Dans des analyses biologiques traditionnelles, les microplates - une plaque plate avec les puits multiples dans lesquels des échantillons sont mis - sont utilisés généralement, et chacun bon exige d'au moins 2.500 ou 5.000 cellules, d'être présentes pour l'analyse viable. Par comparaison, l'Alignement de la Gouttelette d'Ibn est un plat, la glace rectangulaire sur laquelle une suite d'endroits, chaque 2 mm de diamètre, sont arrangées. Les échantillons sont introduits à la pipette dans ces endroits minuscules, les effectuant apparaissent comme des gouttelettes. La plaque est alors enduite d'une couche de pétrole de propriété industrielle pour éviter l'évaporation et la contamination croisée entre les gouttelettes témoin pendant le procédé de rinicage. Un dispositif de accompagnement de banc-haut pour automatiser le procédé de rinicage de la plaque a été également développé. Étant un cinquième de la taille de l'bien dans un microplate normal, chaque endroit sur l'Alignement de la Gouttelette d'Ibn exige seulement 500 cellules pour examiner. Cette réduction massive de volume témoin épargne non seulement l'argent, mais est également particulièrement avantageuse pour étudier des quantités rares de cellules cibles, telles que CSCs.
Utilisant l'Alignement de Gouttelette, les chercheurs d'IBN ont vérifié les réactions au traitement de CSCs ont extrait des cellules de sein, de foie et de cancer du côlon. On l'a constaté que les médicaments chimiothérapeutiques tels que la doxorubicine, qui induisent habituellement la mort cellulaire en cellules cancéreuses de foie, ont expliqué l'efficacité faible dans le foie CSCs. Le CSCs des tumeurs de sein et de côlon a également affiché une capacité beaucoup plus grande de survivre les effets des médicaments anticancéreux.

Des Études des animaux ont été entreprises de valider les découvertes de l'Alignement de Gouttelette. CSCs et non-CSCs des tumeurs de foie ont été implantés deux en jeux différents de souris en même temps. Après 6 semaines, des tumeurs ont été formées chez les souris implantées avec CSCs, attendu que les souris sans CSCs n'ont développé aucune tumeur. Les Tumeurs extraites des souris avec CSCs ont également affiché la formation de vaisseau sanguin, qui a confirmé la propriété de renouvellement automatique de ces cellules.

Les propriétés de résistance au médicament de CSCs ont été largement discutées ces dernières années mais jusqu'ici, elle a été provocante pour mesurer cette corrélation. Utilisant l'Alignement de Gouttelette, les chercheurs d'IBN ont avec succès expliqué que CSCs peut survivre la chimiothérapie et piloter la métastase.

Professeur Jackie Y. Ying a dit, « Les notes d'Alignement de Gouttelette une percée significative dans des concepts de nanotechnologie et de laboratoire-sur-un-puce, et fournit une plate-forme efficace pour le dépistage des drogues et le développement de accélération. L'étude des cellules souche de cancer, en particulier, est une application passionnante de cette technologie pour les industries scolaires et pharmaceutiques. Nous espérons que ceci trouvant facilitera le développement des médicaments contre le cancer plus pertinents. Nous également espérons influencer sur les capacités de l'Alignement de Gouttelette pour compléter/remontons des modèles animaux pour le test de toxicité de médicament, et développons des diagnostics neufs de cancer. »

Conçu pour la simplicité d'utilisation, cette biopuce miniaturisée est compatible avec les instruments existants de laboratoire, tels que des lecteurs de plaque et des microscopes, et réduit le coût d'installation et la nécessité d'acheter l'équipement supplémentaire en s'adaptant à cette technologie neuve. La technologie d'Alignement de Gouttelette actuel est commercialisée par la première compagnie secondaire d'Ibn, Curiox Biosystems Pte Ltd, comme DropArray (TM).

Références :

1. Y.Y. Lee, K. Narayanan, S.J. Gao et J.Y. Ying, « Élucidant des Propriétés de Résistance au Médicament en Cellules Souche Rares de Cancer Utilisant la Puce ADN de Gouttelette, » Nano Aujourd'hui, 7 (2012) 29-34.
2. H. Zhang, Y.Y. Lee, K.J. Leck, N.Y. Kim et J.Y. Ying, « Micropatterns Hydrophile-Hydrophobes Recyclables sur la Glace pour des Applications de Puce ADN, » Langmuir, 23 (2007) 4728-4731.

Au Sujet de l'Institut de la Bio-ingénierie et de la Nanotechnologie

L'Institut de la Bio-ingénierie et de la Nanotechnologie (IBN) a été déterminé en 2003 et est mené par son Directeur Exécutif, Professeur Jackie YI-RU Ying. Professeur Ying était un Professeur du Génie Chimique chez Massachusetts Institute of Technology (1992 - 2005). Il a été identifié en tant qu'un de « Cents Ingénieurs de l'Ère Moderne » par l'Institut Américain des Ingénieurs Chimiste en 2008 pour son travail d'inauguration sur les systèmes nanostructured, les matériaux nanoporous et les modifications d'hôte pour des points et des fils de tranche de temps. Sous son sens, IBN conduit la recherche à l'avant-garde de la bio-ingénierie et de la nanotechnologie. Ses programmes sont adaptés vers joindre des disciplines multiples en travers du bureau d'études, de la science et du médicament pour produire les découvertes de recherches qui amélioreront la santé et notre qualité de vie. Pour plus d'information, visitez s'il vous plaît : www.ibn.a-star.edu.sg.