En un estudio publicado el 7 de noviembre de 2023 en la revista Microsystems &Nanoengineering , investigadores del Instituto de Microsistemas y Tecnología de la Información de Shanghai, la Academia de Ciencias de China y la Universidad Tecnológica de Shanghai, han desarrollado un innovador sistema de detección magnética de microfluidos (μFMS) para analizar exosomas derivados de tumores (TDE), biomarcadores potenciales para el diagnóstico del cáncer. Este innovador sistema podría mejorar en gran medida la detección temprana y el tratamiento del cáncer.
En la metodología del sistema de detección magnética de microfluidos (μFMS), sondas de estructura tetraédrica de ADN (TSP) y Fe3 O4 Las nanopartículas magnéticas (MNP) modificadas con aptámeros CD63 crean sinérgicamente sondas nanorreportadoras magnéticas (MNR). Estos MNR están hábilmente integrados en un chip de microfluidos, que cuenta con microcanales serpentinos y un detector magnético basado en una bobina de inducción, lo que permite una detección rápida y altamente sensible de exosomas derivados de tumores (TDE).
El meticuloso proceso de preparación implicó la síntesis de secuencias de ADN específicas para formar TSP y MNR. Los chips de microfluidos, elaborados a partir de polidimetilsiloxano (PDMS) y portaobjetos de vidrio modificado con aldehído, están diseñados para inmovilizar los TSP de forma eficaz. La extracción de TDE de líneas celulares U251 se logró mediante ultracentrifugación, seguida de una caracterización detallada mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM) y dispersión dinámica de luz (DLS).
Los hallazgos importantes de esta investigación incluyen las notables capacidades de detección del μFMS, que exhibe un rango dinámico de 1,98 × 10³ a 1,98 × 10⁷ partículas/mL y un límite de detección de 1,98 × 10³ partículas/mL en solución salina tamponada con fosfato (PBS), mantenido eficazmente incluso en muestras de suero simuladas. El innovador diseño serpentino del chip de microfluidos mejora sustancialmente la eficiencia de la captura de TDE, mientras que la incorporación de TSP de ADN en la superficie del chip aumenta la especificidad de la detección de TDE.
El μFMS representa un gran avance en el análisis de TDE. Su alta sensibilidad y especificidad, junto con su potencial para una fácil integración en entornos clínicos, allanan el camino para su uso en el diagnóstico y seguimiento temprano del cáncer. El éxito de este sistema en muestras de suero clínicas simuladas refuerza su potencial en aplicaciones del mundo real. La investigación y el desarrollo futuros se centrarán en perfeccionar esta tecnología para un uso clínico generalizado, transformando potencialmente el diagnóstico y la terapia del cáncer.
Más información: Qiuling Qian et al, Sistema de detección magnética de microfluidos combinado con un ensayo de sándwich inmunológico mediado por una estructura de ADN para una detección rápida y sensible de exosomas derivados de tumores, Microsistemas y nanoingeniería (2023). DOI:10.1038/s41378-023-00617-w
Información de la revista: Microsistemas y Nanoingeniería
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
