“Worm-on-a-Chip”设备可以帮助诊断肺癌

狗可以用他们的难以置信的嗅觉来嗅出各种形式的癌症在人类呼吸,血液和尿液样本。同样,在实验室里一个简单得多的生物,蛔虫秀丽隐杆线虫、扭动对癌细胞的方式遵循气味。现在,科学家报告一个装置,利用微小的蠕虫检测肺癌细胞。这种“worm-on-a-chip”总有一天可以帮助医生无创诊断癌症在早期阶段。

癌症的早期诊断是有效治疗和生存的关键,百合张成泽说研究生从事该项目。因此,癌症筛查的方法应该是快速、简单、经济和非侵入性。目前,医生诊断肺癌影像检查或活检,但这些方法往往无法检测到肿瘤的早期阶段。尽管狗可以被训练来嗅出人类癌症,他们没有实际的实验室。张成泽和胫骨Sik崔博士项目的主要研究者,决定使用蠕虫称为线虫,是小(~ 1毫米长度),容易生长在实验室,有一个非凡的嗅觉,开发出了一种非侵入性癌症诊断测试。

“肺癌细胞产生一组不同的气味分子比正常细胞,”崔说,谁是在韩国Myongji大学。“众所周知,土壤中线虫,秀丽隐杆线虫,是由特定气味吸引或排斥,所以我们想出了一个主意,蛔虫可以用来检测肺癌。“其他研究人员已经将线虫在培养皿和增加人类尿液滴,观察,蠕虫优先爬向癌症患者的尿液。张成泽和崔想作出准确,容易测量的测试形式。

所以聚二甲硅氧烷弹性体的团队做了一个芯片,有一个两端连接通道中央室。研究人员把芯片放在一个琼脂板。芯片的一端,他们增加了肺癌细胞的培养基,下降和在另一端媒体从正常的肺成纤维细胞。他们把虫子放在中央室,一个小时后,他们发现更多的虫子爬向了肺癌媒体比正常。相比之下,蠕虫,气味受体基因突变称为odr-3没有显示这个优惠的行为。

基于这些测试中,研究人员估计,该设备是70%有效的检测肿瘤细胞在细胞培养基稀释。他们希望增加的准确性和灵敏度方法通过使用蠕虫以前接触到癌细胞媒体,因此癌症特异性气味分子的“记忆”。一旦团队优化worm-on-a-chip肺癌检测培养细胞,他们计划继续测试尿液、唾液或甚至从人呼出的气息。“我们将与医生合作,找出我们的方法是否可以检测肺癌患者在早期阶段,“崔说。他们还计划测试设备在多种形式的癌症。

使用worm-on-a-chip在其他的研究中,研究人员发现,吸引特定的气味分子秀丽隐杆线虫肺癌细胞,包括一个叫做2-ethyl-1-hexanol的挥发性有机化合物,具有花香气味。“我们不知道为什么秀丽隐杆线虫肺癌组织或2-ethyl-1-hexanol所吸引,但是我们猜测,气味类似于自己喜欢的食物的气味,”张成泽说。

参考:本研究提出了ACS 2022年春季。

标题:非侵入性肺诊断系统使用有气味的标记秀丽隐杆线虫在芯片上

文摘:癌症的早期诊断很重要,减少病人的死亡率和提高治疗的成功率。随着早期诊断,一个简单、经济、快速、非疼痛和非侵入性诊断方法也需要减少严重的癌症患者。许多研究最近研究发现和识别的有气味的分子特别是肿瘤组织或癌症患者的血液、唾液、尿液和呼出的气息。先前的研究表明,2-ethyl-1-hexanol可能是一个生物标志物或一个特定的挥发性有机化合物(VOC)发生在肺癌组织和病人。在这项研究中,我们调查了一个新颖的肺癌诊断系统使用秀丽隐杆线虫线虫,对癌症特异性趋化性行为,有气味的分子吸引力或回避。秀丽隐杆线虫野生型菌株显示一个特定的和典型的趋化性行为应对2-ethyl-1-hexanol和细胞培养媒体正常的肺成纤维细胞(MRC-5)和肺癌细胞(SK-MES-1),分别。然而,突变株有缺陷的在一个特定的G蛋白α(odr-3)失去了这些特定的行为。综上所述,有气味的分子的嗅觉感应癌组织有一个简单的潜力,经济、快速、非侵入性的癌症诊断工具。