一种新的微流体系统可以监控癌症治疗
在患者血液中发现的循环肿瘤细胞(ctc)具有很强的潜力，可以指示癌症治疗的效果如何，并指导治疗决策。即便如此，CTC技术还没有在临床上广泛应用，部分原因是CTC非常罕见，从血液中的10亿个正常细胞中分离它们是一个挑战。
约翰霍普金斯大学的工程师开发的一种新的微流体系统可以使其更容易收集和测试药物来自血液样本的抗ctc被称为“液体活检”，它比传统的组织活检更快、侵入性更小、更安全。
该团队的研究结果发表在《公共科学图书馆•综合》．
“我们的工作流程有可能直接评估循环肿瘤细胞并确定新的最佳药物组合，使癌症细胞该研究的首席研究员Soojung Claire Hur说，她是怀廷工程学院机械工程系的Clare Boothe Luce助理教授。
由于液体活检可以更频繁地进行，因此可以帮助临床医生在不同阶段评估患者的病情癌症治疗．例如，这些活组织检查可以收集一些癌症的原因的信息细胞会对患者目前的治疗产生抗药性，Hur说。
她的实验室之前已经开发了一种用于测试目的的分离ctc的技术:a血液样本流过一个微流控芯片，它只识别并捕获罕见的肿瘤细胞，就像一个乞丐筛选黄金一样。
在这项新研究中，研究人员开始采用这种技术来研究细胞的实时药物反应。首先，研究小组通过前面提到的纯化过程，对全血样本进行了添加耐药肺癌细胞系的实验。然后，他们使用他们的新型微流体装置作为电转换器，在直接向细胞注射两种抗癌药物的组合之前，用电流震动在癌细胞细胞膜上制造小孔。
Hur实验室的博士候选人、该研究的主要作者Hyun Woo Sung说，他们发现，结合正确的药物可以克服耐药性，恢复肿瘤细胞的治疗反应。
据Sung介绍，该系统的关键创新在于它依赖于单细胞成像管道，这种技术可以识别细胞群中离散的细胞间差异。在这项研究中，他们使用这种方法来确定他们收集和电穿孔的每个细胞是否具有药物传递的渗透性，以及在震动后细胞是活的还是死的。
“一般来说，更高的电压会导致我们在图像中看到的更多渗透细胞的个体‘实例’，但同样地，更高的细胞‘实例’也会死于过大的震动。通过在一定输入电压范围内收集电池的所有信息，我们的方法允许我们计算电穿孔性能，并确定系统中最适合电池的最佳电压。”Sung说。
单细胞分析也很有前途，因为它解决了ctc在体内的罕见性质血液样本．传统的分析技术需要一定数量的细胞才能成功地处理样品。相比之下，Hur实验室的系统提供了另一种方法来分析更小数量的细胞，如ctc。
虽然这项研究只是一个概念验证，但研究人员相信，随着更多的工作，该系统有一天将为临床医生提供他们所需的信息，以确定个别患者是否对特定药物有反应。
“在未来的研究中，我们计划增加每次跑步处理的血量，并扩大我们向细胞提供的治疗类型，而不仅仅是药物。我们的技术也可以用来监测对其他治疗的反应，比如基因治疗免疫疗法，从一个简单的血测试，”Sung说。
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