來(lái)自伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校，以及澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)的一隊(duì)科學(xué)家，剛剛展示了一種新穎、實(shí)惠的微流體裝置，能夠快速檢測(cè)血液樣本中漂浮的癌細(xì)胞。目前研究團(tuán)隊(duì)正在嘗試不同的方法，以提升癌癥血檢的準(zhǔn)確性。從追蹤癌癥 RNA 痕跡、到檢測(cè)幾乎所有癌癥類(lèi)型共有的獨(dú)特 DNA 納米結(jié)構(gòu)，我們正站在一項(xiàng)激動(dòng)人心的技術(shù)前列。

原型裝置可檢測(cè)微小血液樣本中超過(guò) 90% 的腫瘤細(xì)胞（圖自：Ian Papautsky）

當(dāng)前的前瞻性研究中，檢測(cè)血液樣本中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTC），或許是一種高效的方法。

這些細(xì)胞會(huì)將原發(fā)腫瘤脫落到患者的血液中（存量很少），但科學(xué)家面臨的一大挑戰(zhàn)，就是如何生產(chǎn)出一種能夠檢測(cè)這些單細(xì)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(gè)血細(xì)胞、以及 10 個(gè)左右的癌細(xì)胞，這無(wú)異于大海撈針”。

好消息是，新開(kāi)發(fā)的診斷設(shè)備，能夠借助微流體技術(shù)，將癌細(xì)胞與任何給定血液樣本中的其它細(xì)胞分離。

與其它鎖定生物標(biāo)記的為流體裝置（親和分離）不同，新裝置基于慣性遷移理論打造，能夠相當(dāng)獨(dú)特地過(guò)濾掉 CTC 。Papautsky 指出：“使用大小差異來(lái)分離流體中的細(xì)胞類(lèi)型，要比親和力分離容易得多。后者借助‘粘性’標(biāo)簽來(lái)捕獲正確的細(xì)胞類(lèi)型，后續(xù)還需進(jìn)行高階的純化工作”。

上圖演示了腫瘤細(xì)胞與血液樣本的分離（來(lái)自：Ian Papautsky）

早期試驗(yàn)結(jié)果表明，新裝置的表現(xiàn)很是亮眼，成功地從加有 50 個(gè) CTC 的 5ml 血液樣品中，捕獲了 93% 的癌細(xì)胞。研究人員在八名癌癥患者的血液樣本上進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn) —— 即便在 5ml 樣本中加入 10 個(gè) CTC 細(xì)胞，其檢出率仍高達(dá) 83% 。

據(jù)悉，除了其中兩份樣本，該裝置均可檢出 CTC 。至于未檢出的原因，研究人員猜測(cè)，應(yīng)該是血液樣本的量太少了。需要指出的是，盡管首批測(cè)試中僅針對(duì)非小細(xì)胞肺癌的 CTC，但研究人員認(rèn)為，該系統(tǒng)同樣適用于其它類(lèi)型的癌癥檢測(cè)，比如乳腺癌和肝癌。只要 CTC 大于血細(xì)胞，該裝置可以得到廣泛的運(yùn)用。但若最小量的稀有 CTC 比血細(xì)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(jì)劃，是在更廣泛的試驗(yàn)中進(jìn)一步驗(yàn)證該裝置的功效，同時(shí)可以添加額外的生物標(biāo)記物（比如癌癥 DNA 檢測(cè)）。有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《微系統(tǒng)與納米工程》（Microsystems & Nanoengineering）期刊上。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41378-019-0045-6#Abs1

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