使用一种新型微流控芯片捕获肿瘤细胞

而不是寻找海里捞针,如果你能够扫描整个干草堆到一边,只留下针吗?策略的研究人员在乔治亚大学的工程学院在发展中一个新的微流控设备之间难以捉摸的循环肿瘤细胞(ctc)从全血样品。

ctc脱离恶性肿瘤或通过血流,可能导致新的转移性肿瘤。隔离的ctc血液为基本的理解提供了一个微创的选择,转移性癌的诊断和预后。但大多数研究是有限的捕获完整的技术难题和可行的ctc以最少的污染。

“一个典型的7到10毫升的血液样本可能只包含几个ctc,“毛Leidong说,教授在佐治亚大学电气和计算机工程学院的和项目的首席研究员。“他们躲在全血与数以百万计的白细胞。这是一个挑战,得到足够的ctc,因此科学家们可以研究他们,理解他们。”

循环肿瘤细胞也难以分离,因为在一个样本中几百ctc,单个细胞可能存在许多特点。一些像皮肤细胞而另一些类似于肌肉细胞。他们也可以有很大区别。

“人们常常比较发现ctc发现海里捞针,”毛说。“但有时针甚至不是一根针”。

更快更有效地隔离这些罕见的细胞进行分析,毛和他的团队已经创建了一个新的微流控芯片捕获一个血液样本中几乎每一个CTC - 99%以上比例大大高于大多数现有的技术。

团队称其小说CTC检测方法集成ferrohydrodynamic细胞分离,或行列。概述他们的研究结果发表在英国皇家学会的一份研究报告中化学的芯片上的实验室。

新设备可以在乳腺癌的治疗“变革”,根据梅丽莎·戴维斯,一个细胞和发育生物学助理教授威尔康奈尔医学和合作者的项目。

“医生只能治疗他们可以检测,”戴维斯说。“我们经常无法检测到某些亚型的ctc,但随着设备我们将捕获所有亚型的ctc的行列,甚至确定哪些子类型最丰富有关复发和疾病进展。”

戴维斯认为,设备最终可能允许医生判断病人的应对特定的治疗比现在更早。

虽然大多数努力捕捉循环肿瘤细胞关注识别和隔离的少数ctc潜伏在血液样本,采用完全不同的方法的行列,消除一切不是一个循环肿瘤细胞的样本。

设备,大小的USB驱动器,将血液通过渠道比人类头发直径较小。准备血液进行分析,研究小组将微米大小的磁珠添加到样本。示例中的白细胞附着于这些珠子。当血液流经设备,顶部和底部的磁铁芯片画出白细胞和磁珠一个特定的信道而循环肿瘤细胞持续到另一个频道。

设备结合在一个微流控芯片三个步骤,在现有技术上另一个进步,需要单独设备的各个步骤的过程。

“第一步是一个过滤器,去除血液中的大的碎片,“杨Liu表示,博士生在佐治亚大学的化学系和论文的联合作者。”第二部分消耗额外的磁珠和大多数的白细胞。第三部分旨在关注剩下的白血细胞的中间通道和ctc推到一边的墙壁。”

吴俊赵论文的其他作者。赵,博士后学者劳伦斯伯克利国家实验室,研究项目,完成他在佐治亚大学的化学博士学位。

“我们的集成设备的成功在于它有能力丰富几乎所有ctc无论大小配置文件或抗原表达,”赵说。“我们的发现有可能为癌症研究社区提供关键信息,可能会错过了当前基于蛋白质或大小的浓缩技术。”

研究人员说他们的下一个步骤包括自动化的行列,使其更具用户友好性临床设置。他们也需要把设备通过病人的试验。毛和他的同事们希望更多的合作者将加入他们,借他们的专长,该项目。

这篇文章被转载材料所提供的佐治亚大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:吴俊赵,et al。肿瘤antigen-independent和细胞大小variation-inclusive浓缩的可行的循环肿瘤细胞。芯片实验室(2019)DOI: 10.1039 / C9LC00210C