IBN desenvolve o biochip para investigar o efeito das drogas em células estaminais do cancro

Os Pesquisadores no Instituto da Tecnologia Biológica e a Nanotecnologia (IBN), tecnologia biológica do mundo a primeiros e instituto de investigação da nanotecnologia, desenvolveram um biochip miniaturizado para investigar o efeito das drogas em células estaminais do cancro (CSCs). Publicado recentemente em Hoje Nano, esta nova tecnologia podia impulsionar a revelação de umas drogas de cancro mais eficazes.Tecnologia da Disposição da Gota

Em um tumor, em um formulário de CSCs uma classe pequena e distinta de células cancerosas que são mais resistentes à quimioterapia. Similar às células estaminais encontradas em tecidos humanos, CSCs pode produzir e diferenciar-se em tipos diferentes da pilha. Se CSCs não é erradicado, podem repopulate o tumor e para conduzir ao retorno do cancro. Daqui, é importante para pesquisadores compreender a eficácia de drogas anticancerosas contra CSCs. Contudo, desde que CSCs é tão escasso - compo aproximadamente 1% das células cancerosas - seu estudo foi impedido pelos métodos de selecção convencionais da droga, que exigem grandes volumes de amostra e são lentos e caros.

Uma equipe dos pesquisadores conduzidos pelo Director Executivo de IBN, Professor Jackie Y. Ying, desenvolveu um ensaio biológico miniaturizado chamado a Disposição da Gota para executar uma selecção mais barata, mais rapidamente e mais conveniente da droga usando amostras limitadas.

Em ensaios biológicos tradicionais, os microplates - uma placa lisa com os poços múltiplos em que as amostras são colocadas - são de uso geral, e cada um bom exige pelo menos 2.500 ou 5.000 pilhas, estam presente para a análise viável. Pela comparação, a Disposição da Gota de IBN é uma lisa, a placa de vidro retangular em que uma série de pontos, cada 2 milímetros no diâmetro, é arranjada. As amostras são introduzidas com pipeta nestes pontos minúsculos, fazendo os aparecem como gotas. A placa é revestida então com uma camada de petróleo proprietário para impedir a evaporação e a contaminação transversal entre as gotas da amostra durante o processo de enxaguadela. Um dispositivo de acompanhamento da banco-parte superior para automatizar o processo de enxaguadela da placa foi desenvolvido igualmente. Sendo um quinto do tamanho do bem em um microplate padrão, cada ponto na Disposição da Gota de IBN exige somente 500 pilhas selecionando. Esta redução maciça no volume de amostra salvar não somente o dinheiro, mas é igualmente particularmente vantajosa para estudar quantidades escassas de pilhas de alvo, tais como CSCs.
Usando a Disposição da Gota, os pesquisadores de IBN investigaram as respostas da droga de CSCs extraíram das pilhas do peito, do fígado e de cancro do cólon. Encontrou-se que as drogas quimioterapêuticas tais como o doxorubicin, que induzem geralmente a morte celular em pilhas de cancro do fígado, demonstraram a eficácia deficiente no fígado CSCs. O CSCs dos tumores do peito e dos dois pontos igualmente mostrou a capacidade muito maior para sobreviver aos efeitos de drogas anticancerosas.

Os estudos Animais foram conduzidos para validar os resultados da Disposição da Gota. CSCs e os non-CSCs dos tumores do fígado foram implantados em dois grupos diferentes de ratos ao mesmo tempo. Após 6 semanas, os tumores foram formados nos ratos implantados com CSCs, visto que os ratos sem CSCs não desenvolveram nenhuns tumores. Os Tumores extraídos dos ratos com CSCs igualmente mostraram a formação do vaso sanguíneo, que confirmou a propriedade da auto-renovação destas pilhas.

As propriedades de resistência da droga de CSCs têm sido discutidas extensamente nos últimos anos mas até aqui, foi desafiante determinar esta correlação. Usando a Disposição da Gota, os pesquisadores de IBN demonstraram com sucesso que CSCs pode sobreviver à quimioterapia e conduzir a metástase.

O Professor Jackie Y. Ying disse, “As marcas da Disposição da Gota uma descoberta significativa em conceitos da nanotecnologia e da laboratório-em-um-microplaqueta, e fornece uma plataforma eficiente para a selecção e a revelação de aceleração da droga. O estudo de células estaminais do cancro, em particular, é uma aplicação emocionante desta tecnologia para as indústrias académicos e farmacêuticas. Nós esperamos que este que encontra facilitará a revelação de umas drogas de cancro mais eficazes. Nós igualmente esperamos leverage nas capacidades da Disposição da Gota para complementar/substituímos os modelos animais para o teste da toxicidade da droga, e desenvolvemos diagnósticos novos do cancro.”

Projetado para a acessibilidade, este biochip miniaturizado é compatível com os instrumentos existentes do laboratório, tais como leitores da placa e microscópios, e reduz o custo de instalação e a necessidade comprar o equipamento adicional ao adaptar-se a esta nova tecnologia. A tecnologia da Disposição da Gota está sendo comercializada actualmente pela empresa do derivado de IBN primeiro, PTE Ltd das Biosistemas de Curiox, como DropArray (TM).

Referências:

1. Y.Y. Lee, K. Narayanan, S.J. Gao e J.Y. Ying, “Explicando Propriedades de Resistência da Droga nas Células Estaminais Escassas do Cancro que Usam o Microarray da Gota,” Hoje Nano, 7 (2012) 29-34.
2. H. Zhang, Y.Y. Lee, K.J. Leck, N.Y. Kim e J.Y. Ying, “Micropatterns Hidrófilo-Hidrofóbicas Recicláveis no Vidro para Aplicações do Microarray,” Langmuir, 23 (2007) 4728-4731.

Sobre o Instituto da Tecnologia Biológica e da Nanotecnologia

O Instituto da Tecnologia Biológica e da Nanotecnologia (IBN) foi estabelecido em 2003 e é encabeçado por seu Director Executivo, Professor Jackie Yi-Ru Ying. O Professor Ying era um Professor da Engenharia Química em Massachusetts Institute of Technology (1992 - 2005). Foi reconhecida como um de “Cem Coordenadores da Era Moderna” pelo Instituto Americano de Coordenadores Químicos em 2008 para seu trabalho inovador em sistemas nanostructured, em materiais nanoporous e em matrizes do anfitrião para pontos e fios do quantum. Sob seu sentido, IBN conduz a pesquisa no pioneiro da tecnologia biológica e da nanotecnologia. Seus programas são alinhados para o ligamento de disciplinas múltiplas através da engenharia, da ciência e da medicina para produzir as descobertas da pesquisa que melhorarão cuidados médicos e nossa qualidade de vida. Para mais informação, visite por favor: www.ibn.a-star.edu.sg.