科学家们开发了一种低成本的循环肿瘤细胞分离法,可以更好的进行癌症诊断、预后和治疗。 “在血液样本中检测循环肿瘤细胞(CTC)就好像大海捞针,”宾夕法尼亚州立大学的黄竣教授(Tony Jun Huang)说。“一般来说,十亿血细胞里才有一个CTC。” 目前人们分离CTC主要是使用肿瘤特异性抗体,或者依赖细胞大小、变形能力等特性。传统方法需要3000RPM离心十分钟,但声波分离法要温和得多,只需一个简单的低成本装置就能实现。 利用声波分离细胞是黄竣、道明(Ming Dao)和Subra Suresh去年开发的新技术,当时他们用一个硬币大小的装置,在癌症患者的血液里检测到了极为罕见的肿瘤细胞。这是一种非侵入性的方法,不会改变或者损伤细胞。研究团队在这项新研究中对这个技术进行了优化,使其更加简便快捷,更适合临床使用。 “我们提高了流速,增加了声波的工作长度,使CTC的捕获通量显著提升,”MIT的研究员道明(Ming Dao)说。“新一代装置将细胞分选通量提高了二十多倍。” 研究人员优化了微流体装置,让血液能够持续通过。他们还基于不同大小和重量的细胞,选择了最适合将CTC推入收集通道的声压。这一新成果发表在美国国家科学院院刊PNAS杂志上。 经过优化的装置只需要很少的能量就能分离细胞,声波强度和频率与超声成像相当,而超声成像非常安全甚至可以用于胎儿。此外,每个细胞接触声波的时间都很短。这一技术不需要进行标记和表面修饰,能够最大程度的保持CTC功能及其天然状态。 研究人员用两种人类癌细胞(HELA细胞和MCF7细胞)对声波分离装置进行了优化,分离率达到83%以上。研究显示,该装置分离其他癌细胞也能达到83%的分离率。 “这种装置要用到人血,因此设计成一次性的,”黄教授说,“我们希望能够尽快投入生产。” 这一装置不仅可以用于癌症的基础研究,还可以帮助医生们监控患者对化疗的反应,进行初步诊断,决定治疗方案和判断预后。 参考文献: Acoustic separation of circulating tumor cells. 来源:生物通
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