"Les médecins ne peuvent traiter que ce qu'ils peuvent détecter, " a déclaré Davis. " Souvent, nous ne pouvons pas détecter certains sous-types de CTC, mais avec l'appareil iFCS, nous allons capturer tous les sous-types de CTC et même déterminer quels sous-types sont les plus informatifs concernant la rechute et la progression de la maladie. »

Davis pense que l'appareil pourrait finalement permettre aux médecins d'évaluer la réponse d'un patient à des traitements spécifiques beaucoup plus tôt qu'il n'est actuellement possible.

Alors que la plupart des efforts pour capturer les cellules tumorales circulantes se concentrent sur l'identification et l'isolement des quelques CTC qui se cachent dans un échantillon de sang, l'iFCS adopte une approche complètement différente en éliminant dans l'échantillon tout ce qui n'est pas une cellule tumorale circulante.

Le dispositif, environ la taille d'une clé USB, fonctionne en canalisant le sang à travers des canaux de plus petit diamètre qu'un cheveu humain. Pour préparer le sang pour l'analyse, l'équipe ajoute des billes magnétiques de la taille d'un micron aux échantillons. Les globules blancs de l'échantillon se fixent sur ces billes. Lorsque le sang circule dans l'appareil, des aimants situés en haut et en bas de la puce attirent les globules blancs et leurs billes magnétiques dans un canal spécifique tandis que les cellules tumorales circulantes continuent dans un autre canal.

L'appareil combine trois étapes dans une puce microfluidique, une autre avancée par rapport aux technologies existantes qui nécessitent des appareils séparés pour les différentes étapes du processus.

"La première étape est un filtre qui élimine les gros débris dans le sang, " dit Yang Liu, doctorant au département de chimie de l'UGA et co-auteur principal de l'article. "La deuxième partie épuise les billes magnétiques supplémentaires et la majorité des globules blancs. La troisième partie est conçue pour concentrer les globules blancs restants au milieu du canal et pour pousser les CTC vers les parois latérales."

Wujun Zhao est l'autre auteur principal de l'article. Zhao, chercheur postdoctoral au Lawrence Berkeley National Laboratory, a travaillé sur le projet tout en complétant son doctorat en chimie à l'UGA.

"Le succès de notre dispositif intégré est qu'il a la capacité d'enrichir presque tous les CTC quel que soit leur profil de taille ou l'expression de l'antigène, ", a déclaré Zhao. "Nos résultats ont le potentiel de fournir à la communauté de la recherche sur le cancer des informations clés qui peuvent être manquées par les technologies actuelles d'enrichissement basées sur les protéines ou la taille."

Les chercheurs affirment que leurs prochaines étapes consistent à automatiser l'iFCS et à le rendre plus convivial pour les milieux cliniques. Ils doivent également mettre l'appareil à l'épreuve lors d'essais sur des patients. Mao et ses collègues espèrent que d'autres collaborateurs se joindront à eux et apporteront leur expertise au projet.