Новый подход к разделению наночастиц в крови поможет диагностировать рак и болезнь Альцгеймера

Крошечные биологические наночастицы, называемые маленькими внеклеточными везикулами (sEVs), высвобождаются из всех типов клеток в организме и, как полагают, играют большую роль в межклеточных коммуникациях и передаче болезней. Новая технология не только извлекает эти наночастицы из биологических жидкостей менее чем за 10 минут, но также сортирует их по размерным категориям, которые играют разные биологические роли, сообщает издание Science Advances.

Недавнее открытие субпопуляций sEV взволновало исследователей из-за их потенциала в области неинвазивной диагностики, такой как раннее выявление рака и болезни Альцгеймера. Поэтому Тони Цзюнь Хуанг с коллегами из Калифорнийского университета и Гарварда разработали платформу ANSWER. Устройство использует одну пару преобразователей для создания стоячей звуковой волны, которая окутывает узкий закрытый канал, заполненный жидкостью. Звуковая волна «просачивается» в центр жидкости через стенки канала и взаимодействует с исходной стоячей звуковой волной. При тщательном расчёте толщины стенки, размера канала и звуковой частоты это взаимодействие создает резонанс, который образует «виртуальные столбы» вдоль центра канала.

В новой статье исследователи демонстрируют, что их платформа ANSWER может успешно сортировать sEV на три подгруппы с точностью 96 % для наночастиц в большей части спектра и точностью 80 % для наименьшей. Они также проявляют гибкость в своей системе, регулируя количество группировок и диапазонов размеров с помощью простых обновлений параметров звуковой волны. Каждый из экспериментов занял всего 10 минут, тогда как другие методы, такие как ультрацентрифугирование, могут занять несколько часов или дней.

Исследователи продолжат совершенствовать технологию ANSWER, чтобы она могла эффективно очищать другие биологически значимые наночастицы, такие как вирусы, антитела и белки.