„Mikrofluidický čip pre izoláciu rakovinových buniek zo vzorky krvi“ je názov projektu, ktorému sa už druhý rok venuje výskumná skupina cell-in-fluid zo Žilinskej univerzity v Žiline. K doterajším úspechom pribudlo pred niekoľkými dňami ďalšie v poradí – tento krát ocenenie za medzinárodnú spoluprácu, ktoré odovzdal do rúk vedúcemu výskumnej skupiny Ivanovi Cimrákovi počas Medzinárodného strojárskeho veľtrhu v Nitre minister hospodárstva SR Tomáš Malatinský.
Úspech medzinárodnej spolupráce výskumníkov
Cirkulujúce rakovinové bunky v krvi spôsobujú šírenie choroby a tvorbu metastáz postupne v celom tele postihnutého človeka. Aj po odstránení hlavného nádoru bývajú väčšinou prítomné v krvi pacienta. Skupina výskumníkov, ktorú tvoria okrem pracovníkov Žilinskej univerzity v Žiline aj odborníci z rakúskej Fachhochschule St. Pölten, výskumného ústavu Austrian Institute of Technology a nemocnice Landesklinikum Krems, vyvinuli špeciálny mikrofluidický čip, ktorého hlavnou úlohou je izolovať cirkulujúce rakovinové bunky zo vzorky krvi postihnutého pacienta. Zariadenie už bolo ocenené Cenou za najlepšiu inováciu 2012, udelenou portálom Futurezone.at. Najnovšie bola výskumná skupina cell-in-fluid, pôsobiacu na Fakulte riadenia a informatiky Žilinskej univerzity v Žiline ocenená v súťaži Inovatívny čin roka 2012 v kategórii medzinárodná spolupráca počas Medzinárodného strojárskeho veľtrhu v Nitre.
Miniatúrna pasca pre napadnuté bunky
Mikrofluidický čip funguje na jednoduchom princípe. Zariadenie čipu je vybavené úzkymi kanálikmi, ktorých steny majú pravidelne rozmiestnené výstupky zhotovené z magneticky aktívnych polymérov. Keď kanálikmi čipu prúdi krv, rakovinové bunky, ktoré sú vo väčšine prípadov väčšie a tuhšie ako ostatné zložky krvi, sa zachytia na výbežkoch. Zariadenie tak funguje ako miniatúrna pasca, ktorou zdravá krvinka prejde, avšak rakovinová bunka sa zachytí. Veľkosť kanálikov je možné vďaka magneticky aktívnym polymérom prispôsobiť a dosiahnuť tak vyššiu účinnosť zachytenia cirkulujúcich rakovinových buniek pre špecifické druhy rakoviny. Analýza týchto buniek pomocou mikrofluidockých čipov tak otvára nové možnosti pre diagnostiku a personalizovanú liečbu pacientov.
Inovatívny prístup otvára nové možnosti pomoci v boji s chorobou
V 7,5 ml vzorke krvi pacienta s rakovinou sa nachádza menej ako 20 napadnutých buniek. Pre diagnózu je preto potrebný veľmi presný odhad tohto počtu. Cirkulujúce rakovinové bunky sa filtrujú na základe svojej veľkosti, priľnavosti k protilátkam alebo svojej hmotnosti. Existujúce metódy sú však relatívne nepresné. „Naša technológia spája metódu veľkosti a metódu priľnavosti, čím sa šanca na zachytenie cirkulujúcich rakovinových buniek zvyšuje. Obrovskou výhodou zariadenia je jeho univerzálnosť - pomocou magnetického poľa je možné ho modulovať a použiť pri testoch na rôzne typy rakoviny,“ vysvetľuje Mgr. Ivan Cimrák, PhD. zakladateľ a vedúci výskumnej skupiny cell-in-fluid, ktorá na Žilinskej univerzite v Žiline pracuje na vytvorení modelu prúdenia krvi v mikrofluidických zariadeniach. Výskumná skupina využíva pre návrh optimálneho tvaru mikrokanálov počítačové simulácie, ktoré rapídne urýchľujú a zlacňujú proces vývoja. „Momentálne bol vyrobený prototyp nášho zariadenia, ktorého dizajn bol navrhnutý práve pomocou nášho simulačného nástroja. Existujú mnohé výskumné skupiny, skúmajúce vlastnosti rakovinových buniek a ich správanie pri vniknutí do krvného riečišťa. Pre všetky tieto skupiny ako aj pre firmy, ktoré už využívajú komerčne vyrobené mikrofluidické zariadenia, by bol náš simulačný nástroj neoceniteľnou pomocou pri dizajnovaní experimentov, či overovaní teoretických výpočtov, “ dodáva Ivan Cimrák.
Ing. Katarína Géčová
Referent PR
International Affairs and PR Office