Wang ve arkadaşları tarafından Journal of Molecular Diagnostics adlı dergide yayımlanan bir çalışmada, orofaringeal (ağız ve yutak) kanserlerinin bir alt türü olan insan papillomavirüs tip 16 (HPV-16) varlığı için tükürüğü analiz eden bir yöntem olan akustofluidik (acoustofluidics) kullanımı bildirildi. Bu yeni teknik, test edilen hastaların % 40'ında ve doğrulanmış orofaringeal kanseri olan hastaların % 80'inde tükürükte orofaringeal kanseri tespit etti. Orofaringeal kanserler, dünya çapında yılda yaklaşık 115 bin yeni vaka sıklığına sahiptir ve özellikle genç hastalarda HPV ile ilişkili kanser sıklığının artması nedeniyle Batı ülkelerinde en hızlı yükselen kanserlerden biridir. Tarama yöntemlerinin erken tespit ve sonuçları iyileştirmek için geliştirilmesi büyük önem taşımaktadır. Duke Üniversitesi Makine Mühendisliği ve Malzeme Bilimi Bölümü'nden baş araştırmacı Tony Jun Huang, "Bu faktörler göz önüne alındığında, akordeon akışkan platformumuz tarafından izole edilen tükürük eksozomlarından HPV'nin başarılı bir şekilde saptanması, erken tespit, risk değerlendirmesi ve tarama dahil olmak üzere farklı avantajlar sunmaktadır" dedi. Bu teknik aynı zamanda doktorların hangi baş-boyun kanserli hastaların radyasyon tedavisine iyi yanıt vereceğini tahmin etmesine veya kanserin daha ılımlı seyredeceğini tahmin etmesine yardımcı olabilir.
Acoustofluidics / Akustofluidik
Eksozomlar, vücut sıvılarına salgılanan hücrelerden köken alan mikro-taneciklerdir (DNA, RNA ve protein içeren küçük partiküller). Hücreler arası iletişimde rol oynadıklarına inanılmaktadır ve sayıları çeşitli kanser türleriyle ilişkili olarak artmaktadır. Akustofluidik, akustiği (ses dalgalarını) ve mikroakışkanları birleştiren gelişmiş bir teknolojidir. Sıvı numuneleri, tümöre özgü biyobelirteçleri tespit etmeyi kolaylaştıran eksozom açısından zengin konsantre numuneler bırakarak, büyüklüklere bağlı istenmeyen partikülleri gidererek tükürük ekzomomlarını izole etmek için geliştirilen küçük bir akustik-akışkan çip kullanılarak analiz edilir.
Figürün Açıklaması: Cihazın şeması ve mekanizması.
A: Tükürük eksozomunun ayrılması için akoustofluidik cihazın şeması. Cihazda mikrometre ve mikrometre parçacıklarının ayrılması için 20 MHz ve 40 MHz yüzey akustik (ses) dalgaları kullanan iki modül bulunur.
B: Entegre akustik akışkan cihazının optik görüntüsü (boyut karşılaştırması için gösterilen kuruş).
C: Her modülde boyut tabanlı ayırma gerçekleşir. Bir yüzey akustik dalga alanı tarafından tetiklenen akustik radyasyon kuvveti (Fr) ve sıvı (Fd) tarafından tetiklenen sürükleme kuvveti nedeniyle büyük partiküller bir kılıf akışına ayrılırken, daha küçük partiküller birincil numune akışında kalır. PBS: fosfat tamponlu tuzlu su.
Sonuçlar
Bu çalışmada, araştırmacılar HPV ile ilişkili orofaringeal kanser teşhisi konan 10 hastadan alınan tükürük örneklerini geleneksel yöntemler kullanarak analiz ettiler. Tekniğin, damlacık basamaklı polimeraz zincir reaksiyonu ile birleştiğinde vakaların % 80'inde tümör biyobelirteç HPV-16 DNA'sını belirlediğini buldular. Bu yöntem, tükürük akışkanlığındaki değişiklikler ve kullanılan toplama yöntemlerinden kaynaklanan örnek değişkenliğinden bağımsız olduğundan, klinik ortamlarda kullanım için ideal olabilir. Dr. Huang, otomatik ve hızlı eksozom izolasyonu dahil olmak üzere tekniğin bazı özelliklerini vurguladı (kıyaslama teknolojilerini kullanan yaklaşık 8 saatlik işlem süresine kıyasla 5 dakikadan az işlem süresi gibi). Analizler nispeten düşük maliyetle ve klinik ortamlarında yapılabilir. Ayrıca, geleneksel biyopsinin aksine, tümör progresyonu (ilerlemesi) ve tedavi yanıtını ölçmek için tekrar tekrar ve sürekli izlem için uygundur. Bu haliyle akustofluidik teknolojisi, mevcut endüstri standartlarını önemli ölçüde aşıyor, test süresini oldukça kısaltıyor, bu alandaki karşılanmamış ihtiyaçları ele alıyor; ayrıca eksozom ile ilgili biyomedikal araştırmaları hızlandırma ve yeni ekzomal biyobelirteçlerin keşfine yardımcı olma potansiyeline sahiptir. Sonuç olarak tükürük eksozomu sıvı / likit biyopsisi, orofaringeal kanserler için etkili bir erken teşhis ve risk değerlendirme yaklaşımıdır. Akustofluidik ayırma tekniği, tükürükten eksozom izolasyonu için hızlı, biyouyumlu, yüksek verimli, yüksek saflıkta, etiketsiz bir yöntem sağlar. Araştırmacılara göre, bu teknoloji kan, idrar gibi diğer biyolojik sıvıları analiz etmek için de kullanılabilir.
