腫瘤細(xì)胞檢測技術(shù)的進(jìn)步——基于微流控技術(shù)的第四代循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選技術(shù)
隨著對腫瘤轉(zhuǎn)移的深入研究,,循環(huán)腫瘤細(xì)胞(Circulating Tumor Cell,,CTC)已成為當(dāng)前腫瘤學(xué)研究的熱點,。在外周血中檢測循環(huán)腫瘤細(xì)胞是預(yù)示腫瘤早期轉(zhuǎn)移最直接的方法,在腫瘤早期轉(zhuǎn)移的臨床診斷中具有積極的意義,。檢測循環(huán)腫瘤細(xì)胞可用來揭示腫瘤轉(zhuǎn)移行為,、反映腫瘤的侵襲性,具有指導(dǎo)臨床個體化治療并對患者進(jìn)行預(yù)后評估重大價值,。
自1869年循環(huán)腫瘤細(xì)胞被提出,經(jīng)歷150年仍無法被廣泛應(yīng)用于臨床,,因為在1mL血液中,,大約有5,000,000,000個血細(xì)胞,而CTC的含量往往只有1-50個,。因此尋求穩(wěn)定,、靈敏以及特異性高的檢測方法是解決 CTC檢測問題的關(guān)鍵。從技術(shù)發(fā)展來看,,CTC分離富集技術(shù)分為四代:一代為基于物理特性的粗分離技術(shù),,第二代為基于生化特性的免疫磁珠技術(shù),第三代為基于物理特性的膜分離技術(shù),,第四代為微流控技術(shù),。
一代分離技術(shù),基于物理特性的粗分離技術(shù)通過特殊濾膜裝置,、密度梯度離心將CTC分離出來,。這些技術(shù)操作簡單成本低廉,,不依賴細(xì)胞表面抗原的表達(dá),捕獲的細(xì)胞數(shù)量多,,但是由于CTC物理特性的異質(zhì)性,,難以富集到高純度的CTC。
第二代分離技術(shù),,基于生化特性的免疫磁珠技術(shù),。有陽性選擇法和陰性選擇法。陽性選擇分離法即利用特異性的抗體“捕獲”腫瘤細(xì)胞,。這種技術(shù)是將抗腫瘤細(xì)胞表面標(biāo)志物的抗體包被在磁性小珠上,,這樣不但可以利用抗原抗體結(jié)合來識別循環(huán)腫瘤細(xì)胞 (CTC),還可以用磁性“捕獲”患者血樣中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞 (CTC),,隨后通過磁場即可將磁珠捕獲與未捕獲的細(xì)胞分離,。但是循環(huán)中的腫瘤細(xì)胞常是高度異質(zhì)性的,這時具有組織特異性的表面標(biāo)志物的表達(dá)就會有所下調(diào),。這樣的結(jié)果就會導(dǎo)致一些變異的腫瘤細(xì)胞可以逃脫掉捕獲富集的過程,,就會得到假陰性結(jié)果,從而導(dǎo)致錯誤的診斷,。陰性選擇法是消減血中所有不需要的細(xì)胞,,比如紅細(xì)胞和白細(xì)胞。這樣就能夠僅留下少量的含有循環(huán)腫瘤細(xì)胞 (CTC)的富集樣本,。陰性富集法需要采用大量抗體,,成本高,穩(wěn)定性差,,難以保持CTC細(xì)胞活性,,富集率及純度都較難保證。
第三代為基于物理特性的膜分離技術(shù),。根據(jù)循環(huán)腫瘤細(xì)胞直徑的大小,,選用一定孔徑的膜進(jìn)行分離。漏檢小粒徑腫瘤細(xì)胞尤其是腫瘤干細(xì)胞,,而為了提高捕獲效率,,則會殘留大量的背景細(xì)胞,對鑒定造成較大的難度,。
第四代為微流控技術(shù),。根據(jù)腫瘤細(xì)胞的病理學(xué)定義—核質(zhì)比顯著高于正常細(xì)胞,采用基于細(xì)胞剛性程度,、尺寸等物理特性的微流控芯片法,,可實現(xiàn)非抗體依賴的CTC活性細(xì)胞無損捕獲,限度捕獲上皮來源、間質(zhì)來源以及干細(xì)胞來源所有表型循環(huán)腫瘤細(xì)胞,。
國初科技(廈門)有限公司大力推廣第四代微流控循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選技術(shù),,該技術(shù)采用光刻技術(shù)、高分子材料合成技術(shù),、等離子鍵合技術(shù),、微流體技術(shù)、仿生技術(shù),、精準(zhǔn)控制技術(shù)等六大工藝技術(shù)打造,,具有操作簡單、富集率高,、純度高等優(yōu)點,。第四代微流控循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀可實現(xiàn)CTC高效、無標(biāo)記,、無損分離,。分選樣品量只需5ml全血,腫瘤細(xì)胞收率>95%,,紅細(xì)胞去除率,,白細(xì)胞去除率>99.9%,分離時間僅需20分鐘,,全程自動化操作,,無需專業(yè)人員。
第四代微流控循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀富集無標(biāo)記,、完整活性細(xì)胞,,可用于腫瘤細(xì)胞形態(tài)學(xué)分析、細(xì)胞代謝分析,、腫瘤藥物開發(fā),、原代腫瘤細(xì)胞庫建立等用途,還可用于單細(xì)胞蛋白組學(xué)分析,、細(xì)胞表型分析,、細(xì)胞免疫靶點分析等等。
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