Le faible coût et la facilité de fabrication permettent une large application dans les pays en développement – Technoguide

Les ingénieurs électriciens, informaticiens et ingénieurs biomédicaux de l’Université de Californie à Irvine ont créé un nouveau laboratoire sur puce qui peut aider à étudier l’hétérogénéité des tumeurs pour réduire la résistance aux thérapies contre le cancer.

Dans un article publié aujourd’hui dans Advanced Biosystems, les chercheurs décrivent comment ils ont combiné l’intelligence artificielle, la microfluidique et l’impression à jet d’encre nanoparticulaire dans un appareil qui permet l’examen et la différenciation des cancers et des tissus sains au niveau unicellulaire.

“L’hétérogénéité des cellules cancéreuses et des tumeurs peut conduire à une résistance thérapeutique accrue et à des résultats incohérents pour différents patients”, a déclaré l’auteur principal Kushal Joshi, ancien étudiant diplômé de l’UCI en génie biomédical. La nouvelle biopuce de l’équipe résout ce problème en permettant la caractérisation précise d’une variété de cellules cancéreuses à partir d’un échantillon.

“L’analyse monocellulaire est essentielle pour identifier et classer les types de cancer et étudier l’hétérogénéité cellulaire. Il est nécessaire de comprendre l’initiation, la progression et les métastases de la tumeur afin de concevoir de meilleurs médicaments pour le traitement du cancer”, a déclaré le co-auteur Rahim Esfandyarpour, professeur adjoint d’électricité à l’UCI. ingénierie et informatique ainsi que génie biomédical. “La plupart des techniques et technologies traditionnellement utilisées pour étudier le cancer sont sophistiquées, encombrantes, coûteuses et nécessitent des opérateurs hautement qualifiés et de longs temps de préparation.”

Il a déclaré que son groupe a surmonté ces défis en combinant des techniques d’apprentissage automatique avec une impression jet d’encre accessible et une technologie microfluidique pour développer des biopuces miniaturisées à faible coût, simples à prototyper et capables de classer divers types de cellules.

Dans l’appareil, les échantillons voyagent à travers des canaux microfluidiques avec des électrodes soigneusement placées qui surveillent les différences dans les propriétés électriques des cellules malades par rapport aux cellules saines en un seul passage. L’innovation des chercheurs de l’UCI a été de concevoir un moyen de prototyper des éléments clés de la biopuce en environ 20 minutes avec une imprimante à jet d’encre, permettant une fabrication facile dans divers contextes. La plupart des matériaux concernés sont réutilisables ou, s’ils sont jetables, peu coûteux.

Un autre aspect de l’invention est l’incorporation de l’apprentissage automatique pour gérer la grande quantité de données que produit le petit système. Cette branche de l’IA accélère le traitement et l’analyse de grands ensembles de données, la recherche de modèles et d’associations, la prédiction de résultats précis et l’aide à la prise de décision rapide et efficace.

En incluant l’apprentissage automatique dans le flux de travail de la biopuce, l’équipe a amélioré la précision de l’analyse et réduit la dépendance vis-à-vis d’analystes qualifiés, ce qui peut également rendre la technologie attrayante pour les professionnels de la santé dans les pays en développement, a déclaré Esfandyarpour.

“L’Organisation mondiale de la santé affirme que près de 60 pour cent des décès dus au cancer du sein surviennent en raison d’un manque de programmes de détection précoce dans les pays aux ressources limitées”, a-t-il déclaré. << Nos travaux ont des applications potentielles dans les études unicellulaires, dans les études sur l'hétérogénéité des tumeurs et, peut-être, dans le diagnostic du cancer au point de service - en particulier dans les pays en développement où le coût, les infrastructures limitées et l'accès limité aux technologies médicales sont de la plus haute importance. . "

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Université de Californie – Irvine. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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