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这种最新仪器,可直接从血液中连续收集活癌细胞
作者: 佚名 时间:2019-4-15文章来源:凤凰网访问量:1016

循环肿瘤细胞(ctc)已经成为各种癌症患者诊断与预后预测的生物标志物。然而,目前离体循环肿瘤细胞离技术依赖于单次静脉穿刺的小量血液样本收集,这大大限制了捕获ctc 的数量。

这一不确定的肿瘤细胞捕捉量会产生变异性和不准确的临床诊断结果,来自密歇根大学sunitha nagrath 教授及其研究团队开发了一种留置在人体血管内的aphaeretic ctc 分离系统,以便从外周静脉直接连续收集循环肿瘤细胞。

该系统在循环肿瘤细胞富集后将剩余的血液回输入体内,这允许临床医生在长时间内获得比经典的静脉切开术更大的样本血容量。该系统已经在犬模型中得到验证,能够在2 小时内筛查1%-2%的全血。研究结果显示,与连续抽血相比,循环肿瘤细胞捕获量显著增加。该技术可用于分析大量循环肿瘤细胞,进而将分析结果转化为可供临床诊断参考的数据。

(来源:nature communication)

密歇根大学罗杰尔癌症中心乳腺癌研究所daniel f. hayes 博士说道,“没有人想进行活组织检查。如果能够从血液中获取足够的癌细胞,我们就可以利用它们了解肿瘤生物学并直接对患者进行早期筛查和预后预测。这就是我们设计这一穿戴式仪器的初衷”。

肿瘤组织可在一分钟内将超过1,000 个癌细胞释放到血液中。目前从血液中捕获癌细胞的方法依赖于来自患者的样品,其每次抽取的血液样本量不超过10ml。即使是患有晚期癌症的患者,抽取几次循环血也无法捕捉到癌细胞,典型的样本中也只含有不超过10 个癌细胞。

利用这一新开发的尊宝娱乐真人电子平台,患者在医院的几个小时内,该尊宝娱乐真人电子平台就可以直接从静脉捕获癌细胞,筛选大量的患者血液。

在动物试验中,可穿戴尊宝娱乐真人电子平台每毫升血液中捕获的癌细胞数量是普通抽血采集样本的3.5 倍。研究表明,大多数癌细胞不能在血液中存活,但这些癌细胞可能导致远处转移灶的产生。通常,这些称为转移灶的卫星肿瘤与原始肿瘤组织一样致命。这意味着,从血液中捕获的癌细胞可以提供比传统活组织检查更好的完善治疗方案。

图丨aphaeretic 循环肿瘤细胞分离系统(来源:a temporary indwelling intravascular aphaeretic system for in vivo enrichment of circulating tumor cells)

该团队使用来自科罗拉多州弗林特动物癌症中心的实验用犬测试了这种装置。他们给健康的成年犬注射了人类癌细胞,这些癌细胞在几小时内被狗的免疫系统清除,并没有对狗的健康产生持久的影响。在注射癌细胞后的前两个小时,给狗注射温和的镇静剂并将其连接到该装置,筛选狗身体内1%-2%的血液。同时,狗每20 分钟抽血一次,用相同设计的芯片收集这些样品中的癌细胞。

将这两种方法检测的结果进行对比,研究人员发现,他们设计的这套穿戴式检测仪比传统抽血方式的灵敏度要高得多。同时,这一尊宝娱乐真人电子平台仅有55mm×22.5mm×70mm 这么大,极其便于携带和连接至待测者的静脉系统。

图丨这套装置尺寸十分小巧(来源:a temporary indwelling intravascular aphaeretic system for in vivo enrichment of circulating tumor cells)

加州理工学院的博士后学者tae hyun kim 表示,“最具挑战性的部分是将所有组件整合到一个尊宝娱乐真人电子平台中,然后确保血液不会凝结,细胞不会堵塞芯片,整个尊宝娱乐真人电子平台还必须是完全无菌”。

他们使用了将血液与肝素(一种可以防止凝血的药物)混合以及可杀死细菌而不会伤害芯片上细胞的靶向免疫标记物的方法。kim 博士还在一个带有电子元件和癌细胞捕获芯片的3d 打印盒中尊宝电子棋牌游戏平台了一些最小级别的医用泵。芯片使用了nagrath 实验室最新的癌细胞捕获芯片。它使用纳米材料氧化石墨烯来制造,具有集成大量癌细胞抗体的“密集阵”,使其能够捕获流过它的全血中80%以上的癌细胞。

图丨nagrath 实验室最新的癌细胞捕获芯片(来源:a temporary indwelling intravascular aphaeretic system for in vivo enrichment of circulating tumor cells)

在该尊宝娱乐真人电子平台的后续研究中,该团队希望提高血液处理率。

hayes 教授估计这种装置可以在三到五年内开始人体试验,它将用于帮助优化人类癌症的治疗方法,帮助医生对患者进行早期诊断和预测癌症患者的预后情况。

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编辑:michael 责编:黄珊

参考:

sunitha nagrath ,daniel f. hayes. a temporary indwelling intravascular aphaeretic system for in vivo enrichment of circulating tumor cells

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