Ученые из Массачусетского технологического института (США) разработали новый тип микрожидкостных устройств, моделирующих различные сценарии борьбы с раком в рамках терапии электрическими полями (TTF). Об этом пишет Scientific Reports.
©Wikipedia
Терапия электрическими полями предполагает неинвазивное электромагнитное воздействие на комплекс полярных молекул, в частности микротрубочек, в опухолях. Выстраиваясь в линию, микротрубочки формируют митотическое веретено, за которое цепляется генетический материал раковой клетки и за счет создаваемого натяжения провоцирует ее деление. Эксперименты показали, что TTF, задействующая низкочастотное поле в диапазоне 100–300 килогерц, нарушает формирование митотического волокна и тормозит развитие заболевания.
В рамках исследования ученые сконструировали устройство на основе гелеобразного полимера полидиметилсилоксана (PDMS) с паттерном поперечных каналов. С помощью сочетания PDMS с микрометровыми частицами серебра была создана смесь, которая вводилась в два канала для формирования двух отдельных электродов. В области между электродами специалисты вводили гидрогели с клетками рака молочной железы или рака леких, а также некоторым количеством опухолевой ткани и здоровых эндотелиальных клеток. Таким образом была получена трехмерная матрица, имитирующая внеклеточную среду.
Каждый тип клеток подвергался воздействию переменного электрического поля частотой 150–200 килогерц при интенсивности в 1,1 вольт на сантиметр.
Результаты показали, что при отсутствии электромагнитного воздействия раковые клетки начинают распространяться в течение двух дней. Спустя три дня непрерывной стимуляции было зафиксировано значительное замедление роста опухолей, а в случае клеток рака легких — его остановка. Вместе с тем TTF не повлияла на здоровые клетки. Исследователи предполагают, что последние могут требовать большей детализации частот, так как их размер и электрические свойства отличаются от раковых.
«В целях более индивидуального подхода на этом устройстве вы можете проверить работоспособность терапевтической стратегии для конкретного пациента. Получить ответ удастся в течение трех дней. А ведь для многих онкобольных, умирающих от метастаз, время — это все», — заявил доктор Андрэ Павеси.
