微流體裝置有望快速檢測血液中的癌細(xì)胞
來自伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校，以及澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)的一隊科學(xué)家，剛剛展示了一種新穎、實惠的微流體裝置，能夠快速檢測血液樣本中漂浮的癌細(xì)胞。目前研究團(tuán)隊正在嘗試不同的方法，以提升癌癥血檢的準(zhǔn)確性。從追蹤癌癥 RNA 痕跡、到檢測幾乎所有癌癥類型共有的獨特 DNA 納米結(jié)構(gòu)，我們正站在一項激動人心的技術(shù)前列。
原型裝置可檢測微小血液樣本中超過 90% 的腫瘤細(xì)胞（圖自：Ian Papautsky）
當(dāng)前的前瞻性研究中，檢測血液樣本中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTC），或許是一種高效的方法。
這些細(xì)胞會將原發(fā)腫瘤脫落到患者的血液中（存量很少），但科學(xué)家面臨的一大挑戰(zhàn)，就是如何生產(chǎn)出一種能夠檢測這些單細(xì)胞的裝置。
通訊作者 Ian Papautsky 解釋到：“在一支典型的 7.5 毫升血液試管中，可能含有 35~40 億個血細(xì)胞、以及 10 個左右的癌細(xì)胞，這無異于大海撈針”。
好消息是，新開發(fā)的診斷設(shè)備，能夠借助微流體技術(shù)，將癌細(xì)胞與任何給定血液樣本中的其它細(xì)胞分離。
與其它鎖定生物標(biāo)記的為流體裝置（親和分離）不同，新裝置基于慣性遷移理論打造，能夠相當(dāng)獨特地過濾掉 CTC 。Papautsky 指出：“使用大小差異來分離流體中的細(xì)胞類型，要比親和力分離容易得多。后者借助‘粘性’標(biāo)簽來捕獲正確的細(xì)胞類型，后續(xù)還需進(jìn)行高階的純化工作”。
上圖演示了腫瘤細(xì)胞與血液樣本的分離（來自：Ian Papautsky）
早期試驗結(jié)果表明，新裝置的表現(xiàn)很是亮眼，成功地從加有 50 個 CTC 的 5ml 血液樣品中，捕獲了 93% 的癌細(xì)胞。研究人員在八名癌癥患者的血液樣本上進(jìn)行了測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn) —— 即便在 5ml 樣本中加入 10 個 CTC 細(xì)胞，其檢出率仍高達(dá) 83% 。
據(jù)悉，除了其中兩份樣本，該裝置均可檢出 CTC 。至于未檢出的原因，研究人員猜測，應(yīng)該是血液樣本的量太少了。需要指出的是，盡管首批測試中僅針對非小細(xì)胞肺癌的 CTC，但研究人員認(rèn)為，該系統(tǒng)同樣適用于其它類型的癌癥檢測，比如乳腺癌和肝癌。只要 CTC 大于血細(xì)胞，該裝置可以得到廣泛的運用。但若最小量的稀有 CTC 比血細(xì)胞少很多，該裝置仍有將它遺漏的可能。
為提升精確性，研究人員的下一步計劃，是在更廣泛的試驗中進(jìn)一步驗證該裝置的功效，同時可以添加額外的生物標(biāo)記物（比如癌癥 DNA 檢測）。有關(guān)這項研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《微系統(tǒng)與納米工程》（Microsystems & Nanoengineering）期刊上。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41378-019-0045-6#Abs1
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