Mikrofluidische Lösungen für die Liquid Biopsy
Ein revolutionärer Ansatz in der Krebsdiagnoise, -prognose und -überwachung
Mit Hilfe der zentrifugalen Mikrofluidik können wir Liquid-Biopsy-Protokolle standardisieren, automatisieren, miniaturisieren und parallelisieren. Auf der Basis von Polymerkartuschen bieten wir Lösungen für die Präanalytik oder Analytik sowie integrierte Sample-to-Answer-Systeme, die alle Schritte von der Blutplasmaseparation bis zum Assay-Readout abdecken.
Die Flüssigbiopsie hat sich als revolutionärer Ansatz in der Krebsdiagnose, -prognose und ‑überwachung herauskristallisiert und bietet mehrere Vorteile gegenüber herkömmlichen Gewebebiopsieverfahren. Die Flüssigbiopsie macht sich Biomarker in Körperflüssigkeiten wie Blut, Urin oder Speichel zunutze, um Krebs zu erkennen und zu analysieren. Diese minimalinvasive Technik liefert eine umfassende Momentaufnahme der Tumordynamik und ermöglicht es den Ärztinnen und Ärzten, fundierte Entscheidungen über Behandlungsstrategien mit größerer Genauigkeit und Effizienz zu treffen.
Zwei vielversprechende Biomarker in der Flüssigbiopsie sind extrazelluläre Vesikel (EV) und zellfreie DNA (cfDNA). EV, kleine Partikel mit einer Phospholipidmembran, die von Zellen in Körperflüssigkeiten abgegeben werden, transportieren genetisches Material, Proteine und anderen Moleküle, die den physiologischen Zustand der Mutterzellen widerspiegeln. Die Analyse von EV ermöglicht die frühzeitige Erkennung tumorspezifischer und immunologischer Marker, die wertvolle Einblicke in das Fortschreiten der Krebserkrankung und das Ansprechen auf die Behandlungen liefern können.
Auch cfDNA, DNA-Fragmente, die von absterbenden Zellen in den Blutkreislauf abgegeben werden, bieten ein Mittel zum Nachweis von genetischen Mutationen und Aberrationen im Zusammenhang mit Krebs. Durch die Analyse von cfDNA können Kliniker spezifische genomische Veränderungen identifizieren, die für Tumorzellen charakteristisch sind, und so die Diagnose, die Überwachung der Wirksamkeit einer Behandlung und die Erkennung von minimalen Resterkrankungen oder Rezidiven erleichtern.
Trotz des vielversprechenden Potenzials der Flüssigbiopsie gibt es immer noch einige Hürden, die einer breiten Anwendung im klinischen Alltag im Wege stehen:
Standardisierung und Validierung: Eine der größten Herausforderungen ist der Mangel an standardisierten Protokollen und validierten Tests für die Analyse von Flüssigbiopsien. Die Variabilität bei der Probenverarbeitung, den Isolierungstechniken und den Nachweismethoden kann zu nicht-reproduzierbaren Ergebnissen führen und die Zuverlässigkeit von Flüssigbiopsietests beeinträchtigen.
Klinische Nutzbarkeit: Der Nachweis des klinischen Nutzens und der Kosteneffizienz von Tests auf der Grundlage von Flüssigbiopsien ist für ihre Integration in die klinische Routinepraxis unerlässlich. Es sind groß angelegte klinische Studien erforderlich, um die Wirksamkeit der Flüssigbiopsie bei Behandlungsentscheidungen, der Überwachung des Krankheitsverlaufs und der Vorhersage von Patientenergebnissen zu validieren.
Mit unserer LabDisk-Technologie begegnen wir diesen Herausforderungen, indem wir:
- den gesamten Extraktionsprozess vom Blut bis zum Biomarker auf einer einzigen Kartusche und in hochgradig reproduzierbarer Weise automatisieren.
- Kombinationen verschiedener Methoden (multimodale Aufreinigung) zur Entfernung von Verunreinigungen verwenden, wobei die Biomarker intakt bleiben.
- die Integration von Biomarkerextraktion und -analyse in einer einzigen Kartusche ermöglich (sampel-to-answer).
- die Automatisierung auf einem Gerät (LabDisk-Player) mit geringen Platzbedarf ermöglichen.
- Point-of-care-Anwendungen ermöglichen.
- den Probendurchsatz mit Hilfe von Robotik skalieren können.