Num estudo publicado em 7 de novembro de 2023 na revista Microsystems &Nanoengineering , pesquisadores do Instituto de Microssistemas e Tecnologia da Informação de Xangai, da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade de Tecnologia de Xangai, desenvolveram um inovador sistema de detecção magnética microfluídica (μFMS) para analisar exossomos derivados de tumor (TDEs), potenciais biomarcadores para diagnóstico de câncer. Este sistema inovador poderia melhorar muito a detecção precoce e o tratamento do câncer.



Na metodologia do sistema de detecção magnética microfluídica (μFMS), sondas estruturadas tetraédricas de DNA (TSPs) e Fe₃ O₄ nanopartículas magnéticas (MNPs) modificadas com aptâmeros CD63 criam sinergicamente sondas nano-repórteres magnéticas (MNRs). Esses MNRs são habilmente integrados em um chip microfluídico, que possui microcanais serpentinos e um detector magnético baseado em bobina de indução, permitindo assim a detecção rápida e altamente sensível de exossomos derivados de tumor (TDEs).

O meticuloso processo de preparação envolveu a síntese de sequências específicas de DNA para formar os TSPs e MNRs. Os chips microfluídicos, feitos de polidimetilsiloxano (PDMS) e lâminas de vidro modificadas com aldeído, são projetados para imobilizar TSPs de maneira eficaz. A extração de TDEs de linhagens celulares U251 foi realizada através de ultracentrifugação, seguida de caracterização detalhada usando microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e espalhamento dinâmico de luz (DLS).

Descobertas significativas desta pesquisa incluem as notáveis ​​capacidades de detecção do μFMS, exibindo uma faixa dinâmica de 1,98 × 10³ a 1,98 × 10⁷ partículas/mL e um limite de detecção de 1,98 × 10³ partículas/mL em solução salina tamponada com fosfato (PBS), efetivamente mantida mesmo em amostras de soro simuladas. O design inovador em serpentina do chip microfluídico aumenta substancialmente a eficiência da captura de TDE, enquanto a incorporação de TSPs de DNA na superfície do chip aumenta a especificidade da detecção de TDE.

O μFMS representa um grande avanço na análise de TDE. A sua elevada sensibilidade e especificidade, aliadas ao seu potencial de fácil integração em ambientes clínicos, abrem caminho à sua utilização no diagnóstico e monitorização precoce do cancro. O sucesso deste sistema em amostras clínicas simuladas de soro reforça seu potencial em aplicações do mundo real. A investigação e o desenvolvimento futuros centrar-se-ão no refinamento desta tecnologia para utilização clínica generalizada, transformando potencialmente o diagnóstico e a terapêutica do cancro.

Mais informações: Qiuling Qian et al, Sistema de detecção magnética microfluídica combinado com um ensaio de sanduíche imunológico mediado por estrutura de DNA para detecção rápida e sensível de exossomos derivados de tumor, Microssistemas e Nanoengenharia (2023). DOI:10.1038/s41378-023-00617-w
Informações do diário: Microssistemas e Nanoengenharia

Fornecido pela Academia Chinesa de Ciências