Unikátní mikropinzeta z ČVUT pomůže při odhalování rakoviny už z miniaturního vzorku krve

Vědci z katedry řídicí techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT (FEL) přispěli do mezioborového výzkumného projektu Biocentex technologií, která umožní manipulovat s jednotlivými živými buňkami v tzv. laboratoři na čipu. Na obzoru jsou diagnostické metody, které budou předvídat onemocnění s nepoměrně vyšší přesností.

Týmu docenta Zdeňka Huráka z katedry řídicí techniky FEL ČVUT se v rámci základního výzkumu podařilo zvládnout techniku, jak s pomocí elektrického pole ovládat více mikroskopických objektů současně a nezávisle. Vytvořili tak unikátní bezkontaktní mikropinzetu, která může v budoucnu pomoci lékařům s krevními testy.

Laboratoř na čipu (Lab on a chip) je způsob, jak pracovat s minimálními objemy chemických nebo biologických vzorků. Pokud by touto technologii disponovaly například diagnostické přístroje určené pro krevní testy, stačil by miniaturní vzorek krve, v němž by přístroj uměl třídit a vyšetřovat jednotlivé krevní buňky. Ohromnou perspektivu má tento přístup například při diagnóze počátečních stádií rakoviny. Technologie pokročilé manipulace s tak malými objekty, jako jsou buňky, je ale zatím v plenkách, nehledě na dosud ne plně probádanou chemii buněčných proteinů.

Bezdotyková pinzeta roztřídí buňky, pomůže zpřesnit krevní testy

Tým z katedry řídicí techniky přispěl do projektu Biocentex technologiemi pro bezdotykovou mikromanipulaci. Základem je miniaturní pole složené z elektrod, na němž lze s pomocí dielektroforézy aktivně modulovat silové pole. Ve vzorku, který je umístěn na sklíčku nad elektrodami, lze následně aktivně pohybovat s více mikroskopickými objekty zároveň a nezávisle tak, jak je potřeba. Systém má navíc okamžitou zpětnou vazbu.

Obrázek: Unikátní mikropinzeta z ČVUT pomůže při odhalování rakoviny už z miniaturního vzorku krve

Jinými slovy, pohneme-li jednou mikročásticí na monitoru počítače, pohne se i částice v testovaném vzorku. Toto kompaktní řešení, které využívá algoritmy z kybernetiky a robotiky, je ve světovém měřítku unikátní. „Dalším krokem bude nyní eliminace mikroskopu,“ uvádí docent Hurák. „Elektrody na podkladovém sklíčku mohou být průhledné a sklíčko se vzorkem může ležet přímo na čipu kamery. Dostaneme se tak ke skutečné laboratoři na čipu, navíc k jednoduchému jednorázovému řešení vhodnému například pro individuální krevní testy.

Výzkumný program Biocentex je zatím v úrovni základního výzkumu, ale jeho motivace je zřejmá a praktické aplikace se očekávají ve výhledu několika let. „Pokročilé diagnostické přístroje v budoucnu roztřídí miniaturní vzorek krve na jednotlivé buňky a přesně vyhodnotí všechny patologické procesy,“ uvádí vedoucí programu doktor František Foret z Ústavu analytické chemie AV ČR. „Výhoda je jednoznačná – mnohé nemoci bude moci šetrně léčit ještě dříve, než propuknou.

Obrázek: Recenze: Česká čistička vzduchu GARNI 45T OneCare obstála na výbornou
93%
Recenze: Česká čistička vzduchu GARNI 45T OneCare obstála na výbornou
Obrázek: Obří vesmírná loď Starship má za sebou další klíčový test před letem do vesmíru
Obří vesmírná loď Starship má za sebou další klíčový test před letem do vesmíru
Obrázek: Kde získat vzácné prvky na výrobu elektroniky? Z bláta
Kde získat vzácné prvky na výrobu elektroniky? Z bláta
Obrázek: 5G byl jen začátek. 6G přinese masovou robotizaci a vozidla bez řidičů všude kolem nás
5G byl jen začátek. 6G přinese masovou robotizaci a vozidla bez řidičů všude kolem nás
Obrázek: Recenze: Česká čistička vzduchu GARNI 45T OneCare obstála na výbornou
93%
Recenze: Česká čistička vzduchu GARNI 45T OneCare obstála na výbornou
Znečištěný vzduch
Čistíte si doma vzduch? Co znamená PM 2.5 a jaký mohou mít nečistoty vliv na vaše zdraví?
Obrázek: Blíží se kometa, kterou můžete vidět pouze jednou za 50 000 let. Jak ji sledovat?
Blíží se kometa, kterou můžete vidět pouze jednou za 50 000 let. Jak ji sledovat?
Obrázek: Konec složitostem. Novinka ve WhatsAppu ušetří hodiny se zálohováním
Konec složitostem. Novinka ve WhatsAppu ušetří hodiny se zálohováním