作者是芝加哥伊利诺伊大学的莎伦·帕梅 图表显示了微流体设备如何从血液中分离癌细胞
绿色圆圈代表癌细胞
信用:伊恩·帕帕特斯基 伊利诺伊大学芝加哥分校和澳大利亚昆士兰科技大学的研究人员开发了一种设备，可以从患者血液样本中分离出单个癌细胞
这种微流体装置的工作原理是将血液中的各种细胞按其大小进行分离
该设备有朝一日可能会实现快速、廉价的液体活组织检查，以帮助检测癌症和制定有针对性的治疗计划
该发现发表在《微系统与纳米工程》杂志上
“这种新的微流体芯片可以让我们从全血或微量稀释的血液中分离出癌细胞，”UIC工程学院的理查德和罗安·希尔生物工程教授伊恩·帕帕乌茨基说，他也是这篇论文的作者
“虽然检测血液中循环癌细胞的设备越来越多，但大多数设备相对昂贵，许多研究实验室或医院都买不起
我们的设备很便宜，不需要太多的样品制备或稀释，使其快速和易于使用
" 成功分离癌细胞的能力是实现液体活组织检查的关键一步，在液体活组织检查中，可以通过简单的抽血来检测癌症
这将消除使用针或外科手术作为癌症诊断一部分的组织活检的不适和成本
液体活组织检查还可用于跟踪一段时间内化疗的疗效，并用于检测难以通过传统活组织检查技术获得的器官中的癌症，包括脑和肺
然而，从血液中分离循环肿瘤细胞并不是一件容易的事情，因为它们的数量非常少
对于许多癌症来说，循环细胞的含量接近十亿分之一
“A 7
帕帕乌茨基说:“一管5毫升的血液，也就是典型的抽血量，可能含有10个癌细胞和350-400亿个血细胞。”
“所以我们真是大海捞针
" 微流体技术为传统的流体细胞检测方法提供了一种替代方法
这些装置要么使用标记在目标细胞漂浮时捕捉它们，要么利用目标细胞的物理特性(主要是大小)将它们与液体中的其他细胞分开
癌细胞分离微流控装置
信用:伊恩·帕帕特斯基 帕帕特斯基和他的同事开发了一种利用大小从血液中分离肿瘤细胞的设备
“利用大小差异来分离流体中的细胞类型比亲和分离要容易得多，亲和分离使用‘粘性’标签来捕捉经过的正确细胞类型，”帕帕乌茨基说
“亲和分离还需要大量的高级纯化工作，而尺寸分离技术不需要这些工作
" 帕帕乌茨基和他的同事开发的装置利用惯性迁移和剪切诱导扩散现象，在癌细胞穿过塑料形成的“微通道”时，将癌细胞从血液中分离出来
“我们仍在研究这些现象背后的物理原理以及它们在装置中的相互作用，但它基于微小的尺寸差异来分离细胞，这种差异决定了细胞在移动时对液柱内不同位置的吸引力
" 帕帕特斯基和他的同事在5毫升健康血液样本中加入10个小细胞肺癌细胞，然后通过他们的设备进行血液检测
他们能够使用微流体装置回收93%的癌细胞
以前开发的用于从血液中分离循环肿瘤细胞的微流体设备的回收率在50%到80%之间
当他们从被诊断为非小细胞肺癌的患者身上采集了八份血液样本后，他们能够使用微流体装置从其中六份样本中分离出癌细胞
除了设备的高效率和可靠性，帕帕乌茨基说，几乎不需要稀释是另一个优点
“无需稀释，运行样品的时间更短，制备时间也更短
“他们在实验中使用了全血以及仅稀释三倍的血液，与使用基于惯性迁移的设备进行细胞分离的其他方案相比，这一比例较低
帕帕特斯基和他的同事博士
艾丽西娅·休伯特是UIC医学院的外科助理教授，她最近获得了伊利诺伊大学癌症中心12.5万美元的一年期资助，用于开发一种微流体设备，该设备可以分离出循环肿瘤细胞，还可以检测肺癌患者血液中癌细胞的DNA
他们将使用伊利诺伊大学癌症中心患者的血液来测试原型设备的功效
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