Trong một nỗ lực tìm kiếm một phương pháp đơn giản, hiệu quả để xác định ung thư khó chẩn đoán, các nhà nghiên cứu từ Trường Đại học Kansas (KU) ở Lawrence và Trung tâm Ung thư KU và Trung tâm Y tế KU ở Thành phố Kansas đã phát triển thành công một thiết bị phát hiện ung thư siêu nhạy. 

Thiết bị này, có tên là “chip vi lỏng 3-D-nanopotype”, có thể phát hiện thành công các dấu hiệu ung thư trong chỉ một giọt máu hoặc trong một thành phần của máu gọi là huyết tương.

Tác giả chính của nghiên cứu, Yong Zeng, phó giáo sư hóa học tại KU, và nhóm của ông đã mô tả cách thức hoạt động của công cụ mới này trong một bài báo được đăng trên tạp chí Nature Biomedical Engineering mới đây. 

Theo giải thích của các nhà khoa học, thiết bị này có thể xác định và chẩn đoán ung thư bằng cách ‘lọc’ các exosome, đó là các túi nhỏ mà một số tế bào nhân chuẩn tạo ra. Trong trường hợp tế bào ung thư, exosome chứa thông tin sinh học có thể định hướng sự phát triển và lan rộng của khối u.

Thiết bị mới này được tạo hình nano 3D với mô hình xương cá để “mắc” các exosome, đẩy chúng tiếp xúc với bề mặt chip của công cụ để phân tích. Quá trình này được gọi là quá trình chuyển chất. 

Zeng lưu ý: “Mọi người đã phát triển các ý tưởng thông minh để cải thiện việc truyền chất trong các kênh siêu nhỏ, nhưng khi các hạt di chuyển đến gần bề mặt cảm biến, chúng bị ngăn cách bởi một khe nhỏ của chất lỏng tạo ra khả năng chống thủy động học tăng lên. Nhưng ở đây, chúng tôi đã phát triển cấu trúc xương cá nano 3D có thể hút chất lỏng trong khoảng trống đó để đưa các hạt cứng tiếp xúc được với bề mặt, nơi các đầu dò có thể nhận ra và bắt giữ chúng”.

Để phát triển thiết bị tiên tiến này, Zeng và nhóm đã hợp tác với Andrew Godwin, một chuyên gia về dấu ấn sinh học khối u và hiện là phó giám đốc của Trung tâm Ung thư KU.

Để kiểm tra hiệu quả của chip, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các mẫu lâm sàng từ những người bị ung thư buồng trứng, một loại ung thư rất khó phát hiện. Và nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng con chip có thể phát hiện sự hiện diện của căn bệnh ung thư này dù với lượng huyết tương nhỏ nhất.

“Các nghiên cứu hợp tác của chúng tôi mang lại kết quả tốt và thúc đẩy một lĩnh vực quan trọng trong nghiên cứu ung thư và chăm sóc bệnh nhân - cụ thể là tạo ra các công cụ cải tiến để phát hiện sớm ung thư. Phạm vi nghiên cứu này đặc biệt quan trọng đối với các bệnh ung thư như buồng trứng, căn bệnh mà trong đó đại đa số phụ nữ được chẩn đoán ở giai đoạn tiến triển do đó phần lớn không thể chữa được”, Godwin nói.

Các nhà nghiên cứu cũng rất vui mừng bởi thiết bị mới này dễ chế tạo,chi phí sản xuất rẻ. Điều này có nghĩa là có thể phân phối rộng mà không làm tăng chi phí bệnh nhân. Ngoài ra, họ tin rằng trong tương lai, các bác sĩ có thể sử dụng nó để chẩn đoán nhiều dạng ung thư khác nhau, cũng như các bệnh khác.

“Hầu như tất cả các tế bào động vật có vú đều giải phóng exosome, vì vậy ứng dụng không chỉ giới hạn ở ung thư buồng trứng hay bất kỳ loại ung thư nào. Chúng tôi đang làm việc để xem xét thêm đối với các bệnh thoái hóa thần kinh, ung thư vú và ung thư đại trực tràng”, Zeng nhấn mạnh.