Nieuwe strategie voor in situ detectie van meerdere miRNA’s in enkele circulerende tumorcellen

Een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Chen Yan van het Shenzhen Institute of Advanced Technology (SIAT), Chinese Academie van Wetenschappen, en hun medewerkers hebben een nieuwe digitale druppel microfluïdische flowcytometrietechniek ontwikkeld, genaamd Nano-DMFC, voor in-situ analyse van meerdere miRNA’s in enkele circulerende tumorcellen (CTC’s).

De studie is gepubliceerd in Klein op 14 juli.

In vloeibare biopsiestudies worden CTC’s-detectiestrategieën op basis van oppervlakte-epitheliale markers veel gebruikt. Ze lijden echter aan een lage specificiteit bij het onderscheiden van CTC’s en epitheelcellen in hematopoëtische celpopulaties.

Tumor-geassocieerde miRNA’s binnen CTC’s komen naar voren als nieuwe biomarkers vanwege hun hoge correlatie met tumorontwikkeling en voortgang. Maar het is nog steeds een uitdaging om momenteel in-situ-analyse van meerdere miRNA’s van enkele levende CTC’s uit te voeren.

In deze studie leverde het nieuwe tweedimensionale nanomateriaal, metaalorganisch raamwerk (MOF), nieuwe ideeën op voor levende celsondes vanwege de controleerbare structuur en diverse functies.

In Nano-DMFC integreerden de onderzoekers een nieuwe 2D MOF-nanosensor in een druppelmicrofluïdische flowcytometer, waardoor in situ, multiplex en kwantitatieve analyse van miRNA’s in enkele levende CTC’s met hoge doorvoer werd bereikt. Ze hebben de op 2D MOF gebaseerde nanosensoren voor fluorescente resonantie-energieoverdracht vastgesteld door tweekleurige met fluorescentiekleurstof gelabelde DNA-sondes op een MOF-nanobladoppervlak te conjugeren.

De Nano-DMFC bestaat uit drie componenten: een eencellige druppelgenerator, een nanoprobe-micro-injectie-eenheid en een druppelfluorescentiedetectie-eenheid. 2D MOF-gebaseerde nanosondes werden nauwkeurig micro-geïnjecteerd in elke eencellige ingekapselde druppeltjes om dubbele miRNA-karakterisering in een enkele kankercel te bereiken.

Dit Nano-DMFC-platform detecteerde dubbele miRNA’s met eencellige resolutie in 10 gemengde positieve MCF-7-cellen (een borstkankercellijn) uit 10.000 negatieve epitheelcellen in biomimische serummonsters.

“Ons voorgestelde Nano-DMFC-platform laat een goede reproductie zien in het herstelexperiment van verrijkte bloedmonsters, wat het hoge potentieel voor vroege diagnose en prognose van op CTC gebaseerde kanker aantoonde”, zei prof. Chen Yan.