微流控CTC芯片研究對(duì)癌癥的早期診斷、治療情況追蹤以及愈后監(jiān)測具有十分重要的意義，有望為癌癥監(jiān)測提供一種相對(duì)低成本、方便、快捷的解決方案，促進(jìn)癌癥防治在臨床應(yīng)用方面的發(fā)展。將圖像處理和自動(dòng)化裝置引入到CTC芯片的研究，將降低CTC芯片使用成本，提高監(jiān)測效率。

CTC中文全稱循環(huán)腫瘤細(xì)胞，CTC檢測，就是檢查血液循環(huán)中的腫瘤細(xì)胞。無論腫瘤的原發(fā)灶還是轉(zhuǎn)移灶都會(huì)有細(xì)胞脫落入血，形成CTC。大部分CTC入血后發(fā)生凋亡或被吞噬，少數(shù)能夠逃逸并發(fā)展成為新轉(zhuǎn)移灶，增加惡性腫瘤患者死亡風(fēng)險(xiǎn)。

  檢測CTC有不同的方法，有時(shí)需要計(jì)算數(shù)量、有時(shí)需要計(jì)算比例，有時(shí)又需要對(duì)腫瘤細(xì)胞的基因突變進(jìn)行分析?？偟膩碚f，檢測CTC不僅適用于各種腫瘤類型，還可以同時(shí)評(píng)估腫瘤治療效果、復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)以及耐藥性等。

 目前CTC檢測已廣泛應(yīng)用于手術(shù)、化療后的療效評(píng)估和復(fù)發(fā)預(yù)測：如果治療后CTC的數(shù)量比治療前顯著減少，說明治療有效，且復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)顯著降低；如果定期體檢又發(fā)現(xiàn)CTC水平升高，可以根據(jù)CTC的基因表達(dá)選擇化療或靶向藥物，將新生腫瘤消滅在搖籃中。

 最近，美國麻省總醫(yī)院和哈佛麻省理工衛(wèi)生科學(xué)技術(shù)部的研究人員，在Mehmet Toner博士的帶領(lǐng)下，開發(fā)出了一種新型微流控芯片，專門設(shè)計(jì)用來從未被加工的全血中高效捕獲CTC群。

 對(duì)患者CTC群的進(jìn)一步分析，對(duì)于“CTC集群生物學(xué)”提出了新的見解。研究人員將他們的結(jié)果發(fā)表在2015年五月十八日的《Nature Methods》。

 該芯片被設(shè)計(jì)成慢慢推動(dòng)血液通過多排顯微三角形柱子。這些柱子是以這樣的方式排列：每兩個(gè)柱子把細(xì)胞引流到第三根柱子的頂端。在頂端，單細(xì)胞——包括血細(xì)胞和單個(gè)CTC——很容易地滑到柱子的兩側(cè)，并繼續(xù)通過芯片，直到到達(dá)下一個(gè)頂端；然而，CTC群被遺留在頂端，由于將它們拉向柱子相反方向的力量，使得它們安危未定。為了確定群集芯片的效率，研究人員進(jìn)行了試驗(yàn)，在捕獲之前和之后，研究人員在顯微鏡下比較細(xì)胞集群發(fā)現(xiàn)，總的來說芯片對(duì)細(xì)胞群的完整性沒有負(fù)面影響。

 為了表征CTC細(xì)胞群的生物學(xué)，研究人員在一名具有大量單CTC及CTC群的乳腺癌患者中，測量了腫瘤細(xì)胞增殖的一個(gè)標(biāo)記——侵襲性增加和預(yù)后不良的一個(gè)指標(biāo)。在患者細(xì)胞群中有約一半的細(xì)胞其增殖標(biāo)記物呈現(xiàn)陽性，從而表明該細(xì)胞群可能包含積極增殖和休眠的細(xì)胞。