Home Melanoma Test: Microneedle Patch para Palitan ang Biopsy

Ang pagsusuri sa melanoma ay maaaring gawin sa bahay balang-araw gamit ang isang skin patch at isang two-line test strip - katulad ng mga pagsusuri sa COVID-19 sa bahay, ayon sa mga mananaliksik sa University of Michigan.

Ang isang bagong silicone patch na may mga microscopic na hugis-bituin na karayom, na tinatawag na ExoPatch, ay nagawang makilala ang melanoma mula sa malusog na balat ng mga daga.

Ang patch at test ay kumakatawan sa isang hakbang tungo sa mabilis, at-home melanoma testing, na tumutulong sa mga pasyente na matukoy nang maaga ang pinaka-agresibong anyo ng kanser sa balat - nang walang biopsy o pagkuha ng dugo.

"Pinapadali ng mga karayom na hugis bituin ang pagbutas at hindi gaanong masakit, ngunit napakaliit nito na tumagos lamang sila sa pinakamataas na layer ng balat - ang epidermis - at hindi nabutas ang mga daluyan ng dugo,"
sabi ni Sunita Nagrath, isang propesor ng chemical engineering sa Unibersidad ng Michigan at co-author ng pag-aaral na inilathala sa journal Biosensors and Bioelectronics.

Ang mga microneedle ng ExoPatch, 0.6 mm lang ang haba at may tip na lapad na mas mababa sa 100 nanometer (0.0001 mm), ay pinahiran ng gel na kumukuha ng mga exosome—maliliit na bula na itinago ng mga cell—mula sa interstitial fluid na pumupuno sa mga puwang sa pagitan ng mga cell sa epidermis.

Noong nakaraan, ang mga exosome ay naisip na simpleng "basura" na itinapon ng mga cell para itapon. Sa katunayan, naglalaman ang mga ito ng mga fragment ng DNA at RNA na ginagamit ng mga cell upang makipagpalitan ng mga signal. Maaaring makatulong ang mga cancer cell exosome na kumalat sa pamamagitan ng paghahanda ng mga tissue upang tanggapin ang mga tumor cell bago sila dumating. Ang pag-detect sa mga exosome na ito ay maaaring magpapahintulot sa cancer na matukoy nang mas maaga kaysa sa mga kasalukuyang pamamaraan.

Ang gel na sumasaklaw sa ExoPatch ay naglalaman ng isang protina na tinatawag na annexin V, na umaakit sa mga exosome at nakakabit sa kanila sa ibabaw ng microneedles. Pagkatapos alisin ang patch mula sa balat, ito ay inilalagay sa acid, na natutunaw ang gel at naglalabas ng mga exosome sa solusyon. Ang isang test strip ay inilubog sa solusyon:

• Kung ang sample ay naglalaman ng melanoma exosome, dalawang banda ang lalabas,

• Kung hindi, mayroong isang strip,
  tulad ng nangyayari sa mga pagsusuri sa COVID-19.

"Ang isang taong may patas na balat at mga nunal ay kailangang bumisita sa isang doktor tuwing anim na buwan upang magpa-biopsy para makita kung sila ay cancerous o hindi.
Sa pagsusuring ito, magagawa mo ito sa bahay, makuha kaagad ang mga resulta, at kung sila ay positibo, maaari kang magpatingin sa isang dermatologist,"
sabi ni Nagrath.

Bilang unang hakbang sa pagpapatunay ng konsepto, sinubukan ng mga mananaliksik ang ExoPatch sa isang sample ng tissue ng baboy, na katulad ng kapal at komposisyon sa balat ng tao. Gamit ang isang mikroskopyo, natagpuan nila na ang mga microneedles ay tumagos ng humigit-kumulang 350 hanggang 600 nanometer sa balat. Para sa paghahambing, ang epidermis sa isang bisig ng tao ay humigit-kumulang 18,300 nanometer ang kapal.

Upang subukan kung ang ExoPatch ay makakakuha ng melanoma exosome mula sa balat, sinubukan ng team ang mga sample ng balat ng mouse: kalahati mula sa malulusog na hayop, kalahati mula sa mga daga na na-injected ng isang bahagi ng melanoma tumor ng tao. Pagkatapos ng 15 minuto ng aplikasyon, inilagay ang ExoPatch sa ilalim ng isang high-powered microscope.

"Nang makita ko ang mga mikroskopikong larawan, natutuwa akong makita kung gaano kahusay ang mga exosome na sumunod sa microneedles at nasa 30-150 nanometer size range, gaya ng inaasahan namin,"
sabi ni Scott Smith, isang chemical engineering graduate student sa University of Michigan at co-author ng pag-aaral.

Matapos kumpirmahin na ang mga exosome ay nananatili sa ExoPatch, ang mga mananaliksik ay natunaw ang gel at pinatakbo ang mga sample sa pamamagitan ng mga test strip. Matagumpay na natukoy ng pagsubok ang mga sample ng melanoma mula sa malusog na tisyu - ang intensity ng pangalawang strip ay 3.5 beses na mas mataas sa mga sample ng melanoma.

Nakabawi ang ExoPatch ng 11.5 beses na mas maraming exosomal na protina mula sa mga sample ng melanoma kumpara sa malusog na tissue, na nagpapakita ng kakayahang piliing makuha ang mga exosomes ng cancer.

Ang susunod na hakbang ay isang pilot study sa mga tao, na sinusundan ng mga klinikal na pagsubok upang maisagawa ang teknolohiya. Bilang karagdagan sa melanoma, ang ExoPatch gel coating ay maaaring baguhin upang makita ang mga exosome na itinago ng iba pang mga kanser na nauugnay sa mga solidong tumor, tulad ng baga, dibdib, colon, prostate, at kanser sa utak.

"Ito ang unang patch na idinisenyo upang makuha ang mga exosome na partikular sa sakit mula sa likido sa ilalim ng balat.
Ang potensyal ng diskarte na ito ay napakalaking,"
sabi ni Nagrath.