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可以捕獲及釋放循環腫瘤細胞之微流體晶片

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科技產業資訊室 (iKnow) - 周媛韻 發表於 2018年5月4日

圖、可以捕獲及釋放循環腫瘤細胞之微流體晶片
圖片來源:Engineering a better device to capture—and release—circulating tumor cells
理海大學生物工程和機械工程專業的工程師開發了一個微流體裝置,可以捕獲和釋放在癌症患者血液中循環的循環腫瘤細胞(CTCs),發現早期原發性腫瘤及癌細胞的移轉,並透過簡單的非侵入式血液檢測來確定治療的有效性。
 
研究人員表示該循環腫瘤細胞裝置不僅可以從血液樣本中捕獲腫瘤細胞,還可以實現單細胞分析,透過鑑定腫瘤細胞的循環數量,可以用於檢查治療的有效性。在釋放的單個細胞上進行基因檢測可以揭露原發性腫瘤是否已經被移轉,因為被移轉的細胞具有獨特的遺傳標記。該技術目前在早期臨床試驗階段中。
 
這項技術是屬於利哈伊谷癌症研究所黑色素瘤和腎臟癌臨床藥物試驗的一部份,研究經費是來自於Andy Derr基金會為腎臟癌研究所提供,其目的是為了收集有關該裝置是否能夠改善癌症治療的初步數據。在第一階段涉及數十人的人體血液試驗中展現出強大的潛力,下一步將追蹤這些病人在治療過程中的情況,並抽取數次血液樣本來檢查微流體裝置捕獲的數據是否與醫療團隊透過其他方法收集到的數據有關連。
 
這個微流體裝置實現了兩個關鍵的標準:高效捕獲率及高選擇性。高效捕獲率指的是裝置收集CPCs的百分比;而選擇性測量則是如何拒絕不需要的細胞,如紅血球及白血球細胞。裝置中的長方形晶片是由PDMS聚合物製成的,一個小於1平方釐米可以檢測幾毫升的血液。這個微流體晶片的關鍵特徵是在分層設計墊上微小流動的管道,這個墊子被優化以捕獲血液中的腫瘤細胞。利用微流體的設計原理,研究人員在裝置的分層設計墊的下中設計了波浪狀的波紋人字型圖樣,這種人字型圖樣的表面會產生漩渦,以增加腫瘤細胞與流道表面碰撞的機會。
 
最近研究團隊優化了該裝置的釋放效率及晶片的磁性,希望該裝置未來能夠分析循環在血液中的單個腫瘤細胞,並以非侵入的方式提供早期各種類型癌症的診斷、檢測及監測。(775字;圖1)


參考資料:
Engineering a better device to capture—and release—circulating tumor cells. Medical Xpress, 2018/4/18
Magnetic particles assisted capture and release of rare circulating tumor cells using wavy-herringbone structured microfluidic devices. Lab on a Chip, 2017/8/10


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