靜態液滴微流控(SDM)裝置可以輕鬆、廉價地檢測血液樣本中的癌細胞
雖然被認為是癌症研究中最激動人心的領域之一,但通過血液測試識別腫瘤仍然很困難,特別是對於早期檢測。儘管對許多類型的癌症和特定來源的癌症(如肺癌和乳腺癌)進行了突破性的血液測試研究,而且多癌症早期檢測(MCED)測試的開發領域也在蓬勃發展,但篩查一般仍被限於細胞的侵入性活檢。
澳大利亞悉尼科技大學(UTS)的研究人員希望改變這種情況,他們開發了新的生物技術–靜態液滴微流控(SDM)裝置。它可以快速檢測從癌症源頭分裂出來進入血液的循環腫瘤細胞(CTC)。它為非常早期的檢測、監測和治療鋪平了道路。
悉尼科技大學生物醫學工程學院教授Majid Warkiana說:”一個腫瘤細胞可能存在於僅僅一毫升血液中的數十億個血細胞中,這使得它非常難以發現。新的檢測技術有38400個腔室,能夠分離和分類代謝活躍的腫瘤細胞的數量”。
SDM可以通過涉及廢物產品乳酸的獨特代謝特徵挑出腫瘤細胞。
“在20世紀20年代,奧托-沃伯格發現,癌細胞消耗大量的葡萄糖,因此產生更多的乳酸,”Warkiani說。”我們的設備使用對pH值敏感的熒光染料監測單細胞的乳酸鹽增加,這些染料可以檢測細胞周圍的酸化。”
一旦SDM敲響了問題細胞的警鐘,它們就能接受進一步的遺傳和分子分析,以確定來源並為治療提供依據。
CTCs是轉移的前兆,在這種情況下,癌症會遷移到其他器官,根據美國疾病控制和預防中心的數據,美國每年約有60萬人死於這種疾病,其中90%是由CTCs引起的。該設備檢測極少數CTCs的能力可能導致挽救生命的干預。
該設備還被設計成可由醫務人員操作,這意味著可以很容易地、廉價地整合到診所中,並為病人提供更少的參與性、侵入性和風險性體驗。
Warkiani說:”通過評估血液樣本中的腫瘤細胞來管理癌症,其侵入性遠遠低於進行組織活檢。它允許醫生做重複測試,並監測病人對治療的反應”。
開發團隊對SDM非常有信心,它已經申請了臨時專利,併計劃對該設備進行商業發布。
該研究發表在《生物傳感器和生物電子學》雜誌上。