佐治亚大学 Leidong Mao 教授及其研究团队开拓出一种新的微流体装置,可将循环肿瘤细胞与全血样本分开。
为了更快速有效地分离这些微量细胞,以便进行剖析,Mao的研究小组开拓了一种新的微流控芯片,可以捕获血液样本中超过 99% 循环肿瘤细胞(CTC)。
该团队将其新方法命名为循环肿瘤细胞“综合铁水动力细胞分离”(iFCS)检测法。
该研究揭橥于近期的 The Royal Society of Chemistry 杂志。

循环肿瘤细胞从癌症肿瘤原位处分开并经血流播散到全身,进而可能导致新的转移性肿瘤的形成。
从血液等分离循环肿瘤细胞为增强对转移性肿瘤的认识、诊断和预后供应了替代方案。
但研究职员表示,大多数这方面的研究都受到技能寻衅的限定,详细来讲,捕获完全和可用的循环肿瘤细胞且要做到精确剖析并没有那么随意马虎。

循环肿瘤细胞难以分离,由于在含有几百个循环肿瘤细胞的样品中,单个细胞可呈现许多特色。
比如,它们有的类似于皮肤细胞,有的类似于肌肉细胞,大小也可能存在很大差异。

图|iFCS 基本事情事理(来源:The Royal Society of Chemistry)

捕获肿瘤细胞新技能网住血液样本中 99%的肿瘤细胞

Mao 教授表示,他们开拓了一种基于生物相容性铁磁流体(胶体磁性纳米颗粒悬浮液)细胞磁化强度比拟的新方法,其被称 iFCS 技能,这套技能可实现高通量(12 mL/ h)、高识别率(99.08%)、低白细胞污染(每 1 mL 血液加工 533 个细胞)和高生物相容性。
这种方法将使大型行列步队研究能够明确循环肿瘤细胞亚型的临床和诊断代价。

根据康奈尔大学威尔康奈尔医学院细胞与发育生物学助理教授 Melissa Davis 博士的说法,这种新设备可能在治疗乳腺癌方面具有“变革性”。
Davis 说:“年夜夫只能治疗他们能检测到的东西。
现有检测水平无法检测循环肿瘤细胞的某些亚型,但是利用 iFCS 装置,我们将捕获循环肿瘤细胞的所有亚型,乃至明确哪些亚型对复发和疾病进展有更大的浸染”。
她认为,该设备可能使年夜夫好比今更早地评估患者对特定治疗的反应。
虽然大多数捕获循环肿瘤细胞的努力都集中在识别和分离潜伏在血液样本中的少数循环肿瘤细胞上,但是根据 Davis 的说法,iFCS 采纳了完备不同的方法。

图|iFCS 装置(来源:The Royal Society of Chemistry)

该设备大约相称于 USB 驱动器的大小,血液通过直径小于人类头发的通道进行漏斗来事情。
为了对血液进行精准剖析,该团队为样品添加了微米级的磁珠。
样品中的白细胞将自身附着在这些珠子上。
当血液流过装置时,芯片顶部和底部的磁铁将白细胞及其磁珠吸入特定通道,同时循环肿瘤细胞连续进入另一个通道,这样就大大提高了系统的低污染性。
该装置的筛选过程紧张包括三个过程:第一步是过滤器去除血液中的大块碎片;第二步是吸附额外的磁珠和大部分白细胞;第三步是将剩余的白细胞聚焦到通道中间,并将循环肿瘤细胞推向侧壁。

研究职员表示,他们接下来的事情将开拓自动化程度更高的 iFCS 并使其运用于临床。