Dans une étude publiée le 7 novembre 2023 dans la revue Microsystems &Nanoengineering , des chercheurs de l'Institut des microsystèmes et des technologies de l'information de Shanghai, de l'Académie chinoise des sciences et de l'Université technologique de Shanghai, ont développé un système de détection magnétique microfluidique (μFMS) innovant pour analyser les exosomes dérivés de tumeurs (TDE), des biomarqueurs potentiels pour le diagnostic du cancer. Ce système révolutionnaire pourrait grandement améliorer la détection précoce et le traitement du cancer.
Dans la méthodologie du système de détection magnétique microfluidique (μFMS), les sondes d'ADN à structure tétraédrique (TSP) et Fe3 O4 Les nanoparticules magnétiques (MNP) modifiées avec des aptamères CD63 créent en synergie des sondes nano-rapporteurs magnétiques (MNR). Ces MNR sont habilement intégrés dans une puce microfluidique, qui comporte des microcanaux serpentins et un détecteur magnétique basé sur une bobine d'induction, permettant ainsi une détection rapide et très sensible des exosomes dérivés de tumeurs (TDE).
Le processus de préparation méticuleux impliquait la synthèse de séquences d’ADN spécifiques pour former les TSP et les MNR. Les puces microfluidiques, fabriquées à partir de polydiméthylsiloxane (PDMS) et de lames de verre modifiées par aldéhyde, sont conçues pour immobiliser efficacement les TSP. L'extraction des TDE des lignées cellulaires U251 a été réalisée par ultracentrifugation, suivie d'une caractérisation détaillée par microscopie électronique à transmission (TEM) et diffusion dynamique de la lumière (DLS).
Les résultats importants de cette recherche incluent les capacités de détection remarquables du μFMS, présentant une plage dynamique de 1,98 × 10³ à 1,98 × 10⁷ particules/mL et une limite de détection de 1,98 × 10³ particules/mL dans une solution saline tamponnée au phosphate (PBS), maintenue efficacement même dans des échantillons de sérum simulés. La conception innovante en serpentin de la puce microfluidique améliore considérablement l'efficacité de la capture du TDE, tandis que l'incorporation de TSP d'ADN à la surface de la puce augmente la spécificité de la détection du TDE.
Le μFMS représente un progrès majeur dans l’analyse TDE. Sa sensibilité et sa spécificité élevées, associées à son potentiel d’intégration facile en milieu clinique, ouvrent la voie à son utilisation dans le diagnostic et la surveillance précoces du cancer. Le succès de ce système dans les échantillons de sérum clinique simulés renforce son potentiel dans les applications réelles. Les recherches et développements futurs se concentreront sur le perfectionnement de cette technologie en vue d'une utilisation clinique généralisée, transformant potentiellement les diagnostics et les traitements du cancer.
Plus d'informations : Qiuling Qian et al, Système de détection magnétique microfluidique combiné à un test sandwich immunitaire à médiation par ADN pour une détection rapide et sensible des exosomes dérivés de tumeurs, Microsystèmes et nano-ingénierie (2023). DOI :10.1038/s41378-023-00617-w
Informations sur le journal : Microsystèmes et nano-ingénierie
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
