İmmunomagnetik ile Lösemi Hücrelerini Algılamak için Düşük Maliyetli Mikroakışkan Sistem Geliştirilmesi

Abstract

Sensör teknolojileri fiziksel özellikleri ölçülebilir sinyallere dönüştürmek için kullanılır. Özellikle yarı iletken teknolojisindeki gelişmelerle birlikte, mikroakışkan olarak bilinen yeni bir teknoloji ortaya çıktı. Mikroakışkanlar zamandan ve maliyetten tasarruf sağlayan ileri bir teknolojidir. Kimya, biyoloji, bilgi teknolojisi, optik vb. gibi farklı kullanım alanlarına sahiptir. Akut lenfoblastik lösemi kötü huylu bir kan kanseridir, özellikle B öncüllü akut lenfoblastik lösemi çocukluk döneminde çok tehlikelidir. Eğer tedaviden sonra vücut içinde az bir miktar da olsa kanser hücresi kalırsa, doktorlar bu hücreleri fiziksel ya da diğer semptomları inceleyerek tespit edemeyebilirler, bu hücreler kanserin tekrar etmesine sebep olabilir bu duruma Minimal Kalıntı Hastalığı (MRD) denir. MRD, akım sitometrisi ve genetik çalışmalar ile teşhis edilebilir. Bu tür tedavilerin de kendi sınırlamaları vardır; örneğin pahalı olması ve eğitilmiş bir personele ihtiyaç duyulması gibi. Bu proje ile amacımız lösemi hücrelerinin yüzeyindeki belirteçleri antikor ile yakalamak (CD10, CD19 ve CD45) için düşük maliyetli bir mikroakışkan sistem geliştirmektir. Yakalama için antikor kaplı manyetik boncuklar kullanılmıştır. Son adımda; manyetik ayırma işleminden sonra lösemi hücreleri altın kareler üzerinde sabitlenmiştir. Böylece, hastaların tedavi süresince verdikleri dönütleri anlamak için hücreler sayılabilmiştir.

Sensor technologies are used for converting physical properties into measurable signals. With the advances in technology, especially the developments in the semiconductor fabrication caused the emergence of a new technology which is known as microfluidics. Microfluidics is a cutting-edge technology that provides cost and time efficient solutions to conventional methods. They have different areas of applications such as chemistry, biology, information technology, optics, and etc. Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) is the most common malignancy in childhood. If there are few cancer cells still remain in the body after the treatment, doctors cannot detect and observe any physical or other symptoms and these cells can cause relapses which is called Minimal Residual Disease (MRD). Currently, MRD can be detected with flow cytometry and gene-based techniques. Both methods have disadvantages such as being high-cost and requirement of trained personnel. With this project, we aimed to develop a low-cost microfluidic system to capture leukemia cells having specific surface markers (CD10, CD19, and CD45). We used antibody-coated magnetic beads for capturing the target cells. The final step is to immobilize leukemia cells onto gold pads in the microfluidics after the magnetic separation. Then cells were counted to understand the patient response to the treatment process.