腫瘤細(xì)胞檢測(cè)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(duì)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(diǎn)。在外周血中檢測(cè)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(cè)循環(huán)腫瘤細(xì)胞可用來(lái)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(gè)體化治療并對(duì)患者進(jìn)行預(yù)后評(píng)估重大價(jià)值。
自1869年循環(huán)腫瘤細(xì)胞被提出,經(jīng)歷150年仍無(wú)法被廣泛應(yīng)用于臨床,因?yàn)樵?span>1mL血液中,大約有5,000,000,000個(gè)血細(xì)胞,而CTC的含量往往只有1-50個(gè)。因此尋求穩(wěn)定、靈敏以及特異性高的檢測(cè)方法是解決 CTC檢測(cè)問(wèn)題的關(guān)鍵。從技術(shù)發(fā)展來(lái)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(guò)特殊濾膜裝置、密度梯度離心將CTC分離出來(lái)。這些技術(shù)操作簡(jiǎn)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(yáng)性選擇法和陰性選擇法。陽(yáng)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(lái)識(shí)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(guò)磁場(chǎng)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(shí)具有組織特異性的表面標(biāo)志物的表達(dá)就會(huì)有所下調(diào)。這樣的結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致一些變異的腫瘤細(xì)胞可以逃脫掉捕獲富集的過(guò)程,就會(huì)得到假陰性結(jié)果,從而導(dǎo)致錯(cuò)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(huì)殘留大量的背景細(xì)胞,對(duì)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(shí)現(xiàn)非抗體依賴的CTC活性細(xì)胞無(wú)損捕獲,限度捕獲上皮來(lái)源、間質(zhì)來(lái)源以及干細(xì)胞來(lái)源所有表型循環(huán)腫瘤細(xì)胞。
國(guó)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(jiǎn)單、富集率高、純度高等優(yōu)點(diǎn)。第四代微流控循環(huán)腫瘤細(xì)胞分選儀可實(shí)現(xiàn)CTC高效、無(wú)標(biāo)記、無(wú)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(shí)間僅需20分鐘,全程自動(dòng)化操作,無(wú)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(wú)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(kāi)發(fā)、原代腫瘤細(xì)胞庫(kù)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(diǎn)分析等等。
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