有望無創(chuàng)檢測(cè)前列腺癌的微流控芯片
據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道,莫斯科謝切諾夫大學(xué)(Sechenov University)的研究人員與來自澳大利亞的同事利用微流控技術(shù)共同開發(fā)了一種能夠從前列腺癌患者的尿液中分離出癌細(xì)胞的裝置。研究表明,新方法在前列腺癌的診斷中具有很高的靈敏度和特異性,研究成果已發(fā)表在《癌癥》(Cancers)雜志上。
前列腺癌是男性第二常見的癌癥類型,2018年約有127萬新登記病例,死亡人數(shù)接近36萬。要使死亡率顯著降低并不容易,因?yàn)槟壳吧袩o足夠?qū)嵱没驕?zhǔn)確的診斷方法能夠在早期發(fā)現(xiàn)該疾病。
如今,研究人員通常使用兩種方法來證明診斷結(jié)果:前列腺特異抗原(prostate-specific antigen, PSA)血液檢測(cè)和組織活檢(取組織樣本進(jìn)行分析)。這兩種方法都有明顯的缺點(diǎn)。血液檢測(cè)不夠特異性,可能會(huì)產(chǎn)生假陽性結(jié)果,因?yàn)镻SA含量不僅在前列腺癌中升高,在其它前列腺疾病中也會(huì)升高。組織活檢是一種侵入性檢查,可能會(huì)引起不良副作用,如局部出血和感染。而且先前的研究也表明,由于血液中的細(xì)胞水平較低,液體活檢(分離癌細(xì)胞)的敏感性相當(dāng)差。因此,科學(xué)家們提出了一種替代方法,即液體尿液活檢,前列腺與尿道緊密相連,排尿時(shí)癌細(xì)胞會(huì)被沖出。
謝切諾夫大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所的助理研究員Alexey Rzhevskiy指出,“正如我們展示的那樣,在測(cè)試這項(xiàng)技術(shù)時(shí),我們?cè)O(shè)法收集了前列腺癌細(xì)胞總數(shù)的85 (±6) %,并從86%的早期局限性前列腺癌癥患者的尿液中分離出腫瘤細(xì)胞?,F(xiàn)在,我們正在嘗試優(yōu)化該方法,以提高其效率、特異性和敏感度,同時(shí)該技術(shù)本身正在進(jìn)行專利申請(qǐng)?!?/span>
為了從尿液中分離細(xì)胞,研究人員開發(fā)了一款由聚合物制成的微流控芯片,該裝置具有一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的螺旋通道,其中一端分叉,共有三個(gè)孔,一端的一個(gè)孔用于尿液攝入,另一端分叉的兩個(gè)孔用于細(xì)胞分離。該芯片的設(shè)計(jì)可使比其它細(xì)胞大的癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移到通道內(nèi)壁,通過一個(gè)孔離開通道,而較小、較輕的細(xì)胞則沿著外壁聚集,并通過另一個(gè)孔出來。該效應(yīng)是由幾種離心力共同作用造成的。
科學(xué)家用熒光抗體標(biāo)記收集到的細(xì)胞,熒光抗體能夠在吸收特定波長(zhǎng)的光時(shí)發(fā)光。研究人員在熒光顯微鏡下用抗體檢查癌細(xì)胞,并測(cè)量發(fā)出光的強(qiáng)度,如果超過計(jì)算閾值,科學(xué)家們就得出結(jié)論,這些細(xì)胞是癌細(xì)胞。
研究人員利用生理鹽水和已知數(shù)量的細(xì)胞(在初步研究中),以及健康志愿者和前列腺患者的尿液樣本來測(cè)試該裝置。在初步實(shí)驗(yàn)中,該芯片分離出了80%~90%的癌細(xì)胞。對(duì)尿液樣本的檢測(cè)也相當(dāng)成功,他們?cè)?4名癌癥患者中檢測(cè)出12人患有該疾病,并確認(rèn)了14名健康志愿者中11人的健康狀況。
該研究由來自悉尼科技大學(xué)(University of Technology Sydney)的副教授Majid Ebrahimi Warkiani所領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)小組,以及謝切諾夫大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系主任Andrei Zvyagin合作展開。
論文鏈接:https://doi.org/10.3390/cancers12010081
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