微流體裝置有望快速檢測血液中的癌細胞
來自伊利諾伊大學芝加哥分校,以及澳大利亞昆士蘭科技大學的一隊科學家,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胞。目前研究團隊正在嘗試不同的方法,以提升癌症血檢的準確性。從追踪癌症RNA痕跡、到檢測幾乎所有癌症類型共有的獨特DNA納米結構,我們正站在一項激動人心的技術前列。
原型裝置可檢測微小血液樣本中超過90% 的腫瘤細胞(圖自:Ian Papautsky)
當前的前瞻性研究中,檢測血液樣本中的循環腫瘤細胞(CTC),或許是一種高效的方法。
這些細胞會將原發腫瘤脫落到患者的血液中(存量很少),但科學家面臨的一大挑戰,就是如何生產出一種能夠檢測這些單細胞的裝置。
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 億個血細胞、以及10 個左右的癌細胞,這無異於大海撈針”。
好消息是,新的診斷設備,能夠借助微流體技術,將癌細胞與任何給定血液樣本中的其它細胞分離。
與其它鎖定生物標記的為流體裝置(親和分離)不同,新裝置基於慣性遷移理論打造,能夠相當獨特地過濾掉CTC 。
Papautsky 指出:“使用大小差異來分離流體中的細胞類型,要比親和力分離容易得多。後者藉助’粘性’標籤來捕獲正確的細胞類型,後續還需進行高階的純化工作”。
上圖演示了腫瘤細胞與血液樣本的分離(來自:Ian Papautsky)
早期試驗結果表明,新裝置的表現很是亮眼,成功地從加有50 個CTC 的5ml 血液樣品中,捕獲了93% 的癌細胞。
研究人員在八名癌症患者的血液樣本上進行了測試,結果發現—— 即便在5ml 樣本中加入10 個CTC 細胞,其檢出率仍高達83% 。
據悉,除了其中兩份樣本,該裝置均可檢出CTC 。至於未檢出的原因,研究人員猜測,應該是血液樣本的量太少了。
需要指出的是,儘管首批測試中僅針對非小細胞肺癌的CTC,但研究人員認為,該系統同樣適用於其它類型的癌症檢測,比如乳腺癌和肝癌。
只要CTC 大於血細胞,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一步驗證該裝置的功效,同時可以添加額外的生物標記物(比如癌症DNA 檢測)。
有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《微系統與納米工程》(Microsystems & Nanoengineering)期刊上。原標題為:
《Isolation of circulating tumor cells in non-small-cell-lung-cancer patients using a multi-flow microfluidic channel》