Bubble trouble eliminated in cancer treatment

Tegan Thomas

Fixed channels direct the liquid perfluoropentane through a 7um wide orifice so that all of the droplets are the desired size for treatment

US scientists have developed a microfluidic device to manufacture droplets of a specific size at high speed for a cancer treatment called embolisation.

Embolisation involves blocking a blood vessel to restrict blood flow to a tumour. Gas embolotherapy is one such treatment, in which liquid droplets are introduced into a blood vessel and ultrasound is used to vibrate the droplets to produce enough heat to vaporise them. The liquid to gas phase change results in bubbles five to six times larger than the initial droplet, which can then block the blood vessel. Current methods to generate the droplets result in droplets of different sizes, forcing the therapies to require a higher activation power by ultrasound.

Now, droplets of a uniform size have been made by Abraham Lee at the University of California, Irvine, and co-workers. They have developed a microfluidic device to generate liquid perfluoropentane (PFP) droplets at high speed and in single file. The device is made of polydimethylsiloxane on a glass substrate and consists of fixed geometric channels designed to direct the liquid PFP through a 7µm wide orifice. The droplets were generated at a rate exceeding 100,000 droplets per second, were stable for weeks at room temperature and exhibited the desired size range for use in gas embolotherapy.

Joseph Bull, an expert in gas embolotherapy at the University of Michigan, US, states that this study has made a number of significant contributions to the field ‘including achieving a high production rate of lipid-encapsulated droplets and characterising the dynamics of droplet formation by high speed imaging’.

In the future, Lee plans to build a drug layer into the liquid PFP droplets to generate phase-change droplets for gas chemoembolotherapy. ‘Delivering a chemotherapeutic agent alongside our occlusive droplets should elevate local concentrations of the drug while minimising escape to the systemic circulation,’ he says. ‘We also plan to continue to push the limits in terms of rate and size of emulsion generation using droplet-based microfluidics,’ he adds.

High-speed, clinical-scale microfluidic generation of stable phase-change droplets for gas embolotherapy
David Bardin, Thomas D. Martz, Paul S. Sheeran, Roger Shih, Paul A. Dayton and Abraham P. Lee, Lab Chip, 2011
DOI: 10.1039/c1lc20615j

Article originally published in Chemistry World.

Digg This
Reddit This
Stumble Now!
Share on Facebook
Bookmark this on Delicious
Share on LinkedIn
Bookmark this on Technorati
Post on Twitter
Google Buzz (aka. Google Reader)

2 Responses to “Bubble trouble eliminated in cancer treatment”

  1. […] Read more: Bubble trouble eliminated in cancer treatment « Lab on a Chip Blog […]

  2. Embolisation liên quan đến việc chặn một mạch máu để hạn chế lưu lượng máu tới khối u. Khí embolotherapy là một điều trị như vậy, trong đó các giọt chất lỏng được giới thiệu vào mạch máu và thiết bị siêu âm được sử dụng rung động giọt để sản xuất đủ nhiệt để vaporise chúng. Chất lỏng để khí giai đoạn thay đổi kết quả trong bong bóng 5-6 lần lớn hơn so với giọt ban đầu, mà sau đó có thể chặn mạch máu. Hiện tại phương pháp để tạo ra kết quả giọt trong các giọt nhỏ kích thước khác nhau, buộc các phương pháp điều trị bệnh ung thư bằng nam y để yêu cầu một quyền lực cao hơn kích hoạt bằng siêu âm.

    Bây giờ, các giọt nhỏ có kích thước trang phục đã được thực hiện bởi Abraham Lee tại Đại học California, Irvine, và đồng nghiệp. Họ đã phát triển một thiết bị microfluidic để tạo ra các giọt chất lỏng perfluoropentane (PFP) ở tốc độ cao và trong tập tin duy nhất. Điện thoại được làm bằng polydimethylsiloxane trên một bo mạch kính và bao gồm cố định kênh hình học được thiết kế để chỉ đạo chất lỏng PFP thông qua một lỗ rộng 7µm. Những giọt được tạo ra ở tốc độ vượt quá 100,000 những giọt mỗi giây, đã được ổn định trong tuần ở nhiệt độ phòng và trưng bày phạm vi kích thước mong muốn để sử dụng trong khí embolotherapy. thuốc nam trị bệnh ung thư

    Joseph Bull, một chuyên gia trong khí embolotherapy tại Đại học Michigan, chúng tôi, nói rằng nghiên cứu này đã thực hiện một số các đóng góp đáng kể vào trường ‘bao gồm đạt được một tỷ lệ cao sản xuất chất béo, viên nang giọt và characterising các động thái của giọt hình thành bởi tốc độ cao hình ảnh’.

Leave a Reply