基于微流控芯片技術(shù)的腫瘤液體活檢新方法
譜學(xué)分析與儀器教育部重點實驗室楊朝勇教授課題組、廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院李清彪課題組以及廈門大學(xué)附屬中山醫(yī)院王效民團隊合作,提出了基于微流控芯片技術(shù)的腫瘤液體活檢新方法,相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》上。
循環(huán)腫瘤細胞(CTC)是從腫瘤組織脫落進入外周血的各類腫瘤細胞的總稱,是導(dǎo)致腫瘤轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素。與經(jīng)典組織活檢相比,基于CTC檢測的液體活檢技術(shù)具有腫瘤分子信息全、侵入性小、取樣方便、成本低等優(yōu)勢,已成為目前最具發(fā)展?jié)摿Φ哪[瘤無創(chuàng)診斷和實時療效監(jiān)測手段之一,在腫瘤分期診斷、動態(tài)監(jiān)測、用藥指導(dǎo)和療效評估等方面具有重大意義。
CTC檢測的最大困難在于其在外周血中含量稀少,而背景干擾卻相當(dāng)復(fù)雜。通常1 mL 外周血中含有10億個紅細胞,100萬個白細胞,而可能只含有1-10個CTC,在如此龐大復(fù)雜的正常細胞背景干擾下,很難實現(xiàn)高靈敏、高特異的CTC 捕獲檢測。
楊朝勇教授課題組針對這一挑戰(zhàn)性課題,發(fā)展了基于流體力學(xué)分離與免疫識別的CTC捕獲富集芯片(SDI-Chip)。該芯片內(nèi)構(gòu)建了成千上萬個表面修飾有抗體的微柱陣列。微柱陣列排布方式根據(jù)確定性側(cè)向位移分離原理設(shè)計,CTC因尺寸較大將沿微柱偏移方向運動并不斷與微柱碰撞而實現(xiàn)特異性識別捕獲,而血細胞因尺寸較小沿沿液流方向運動且很少與微柱碰撞而避免非特異性吸附。該設(shè)計有效地結(jié)合CTC在物理性質(zhì)及表面標(biāo)志物與背景細胞的差異,實現(xiàn)了CTC的高效、高純度協(xié)同捕獲。通過對大量臨床腫瘤病人外周血樣品的測試,該團隊驗證了所發(fā)展的芯片技術(shù)在腫瘤分期診斷、療效監(jiān)控等方面的潛在應(yīng)用價值。
來源:Metages Gashaw Ahmed, MahletFasil Abate, Dr. Yanling Song et al. Isolation, Detection, and Antigen-BasedProfiling of Circulating Tumor Cells Using a Size-Dictated Immunocapture Chip.Angewandte Chemie, 2017.