乔治亚州雅典-如果您能够将整个干草堆扫向一侧，而仅留一针，那该怎么办呢？那是乔治亚大学工程学院的策略研究人员随后开发出一种新的微流控设备，该设备将从全血样本中分离出难以捉摸的循环肿瘤细胞（CTC）。
CTC脱离癌性肿瘤并流经血流，可能导致新的转移性肿瘤。从血液中分离四氯化碳为转移性癌症的基本了解，诊断和预后提供了一种微创的替代方法。但是，大多数研究都受到了技术挑战的挑战，即如何以最小的污染捕获完整且可行的四氯化碳。
UGA电气与计算机工程学院教授，该项目的主要研究人员说：“典型的7至10毫升血液样本可能仅包含少量CTC。”“它们”藏在全血中，有数百万个白细胞。掌握足够的四氯化碳是一个挑战，以便科学家可以研究并理解它们。
循环肿瘤细胞也很难分离，因为在数百个CTC的样本中，单个细胞可能具有许多特征。一些类似于皮肤细胞，而另一些类似于肌肉细胞。它们的大小也可以相差很大。
毛说：“人们经常将发现四氯化碳与在大海捞针中进行比较。”“但是有时候针甚至不是针。”
为了更快，更有效地分离出这些稀有细胞进行分析，毛和他的团队创造了一种新的微流控芯片，可以捕获血液样本中几乎所有的四氯化碳-超过99％-比大多数现有技术要高得多。
该团队将其用于CTC检测的新方法称为“集成铁流体动力学细胞分离”或iFCS。他们在皇家化学学会芯片实验室上发表的一项研究中概述了他们的发现。
威尔·康奈尔医学大学细胞与发育生物学助理教授，该项目的合作者梅利莎·戴维斯（Melissa Davis）表示，这种新设备可能在治疗乳腺癌方面具有“变革性”。
戴维斯说：“医生只能治疗他们能发现的东西。”“我们通常无法检测到某些CTC亚型，但是使用iFCS设备，我们将捕获所有CTC亚型，甚至确定哪些亚型与复发和疾病进展有关的信息最丰富。”
戴维斯（Davis）认为，该设备最终可以使医生比现在更早地评估患者对特定治疗的反应。
尽管捕获循环肿瘤细胞的大多数努力都集中在识别和分离潜伏在血液样本中的少数CTC，但iFCS采取了一种完全不同的方法，即消除了样本中不是循环肿瘤细胞的所有物质。
该设备大约相当于USB驱动器的大小，其工作原理是通过直径小于人发直径的通道将血液漏斗起来。为了准备进行分析的血液，研究小组在样品中添加了微米大小的磁珠。样品中的白细胞将自身附着在这些珠子上。当血液流过该设备时，芯片顶部和底部的磁铁将白细胞及其磁珠沿特定的通道吸引，而循环中的肿瘤细胞继续进入另一个通道。
该设备在一个微流控芯片中结合了三个步骤，这是对现有技术的又一进步，现有技术需要在过程中的各个步骤使用单独的设备。
UGA化学系和该论文的主要作者之一杨柳说：“第一步是去除血液中大碎片的过滤器。”“第二部分耗尽了多余的磁珠和大部分白细胞。第三部分旨在将剩余的白细胞集中在通道的中间，并将四氯化碳推到侧壁。”
赵武军是该论文的另一主要作者。Zhao是劳伦斯伯克利国家实验室的博士后学者，他在UGA完成化学博士学位时从事了该项目。
“我们的集成设备的成功之处在于，它具有丰富几乎所有CTC的能力，而不论它们的大小特征或抗原表达如何，”赵说。“我们的发现有可能为癌症研究界提供当前基于蛋白质或基于大小的富集技术可能会遗漏的关键信息。”
研究人员说，他们的下一步包括使iFCS自动化并使它对临床环境更加用户友好。他们还需要在患者试验中逐步使用该设备。毛和他的同事们希望更多的合作者能够加入其中，并为该项目提供专业知识。
