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[液体活检] 纳米管芯片捕捉和分析血液CTC和外泌体

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发表于 2016-10-9 00:40 | 显示全部楼层 |阅读模式

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癌症的早期和准确检测是成功治疗癌症的关键。在大多数情况下,组织活检是进行癌症诊断的优先方式。随着越来越多的准确的发现,液体活检——从血液样本中分离的循环肿瘤细胞(CTC)和外泌体——正在成为检测转移性肿瘤一个可行的补充方法,甚至可能替代传统的侵入性活检。


2016年9月29日,纳米技术(Nanotechnology)的网络版发表了题为“Static micro-array isolation, dynamic time series classification, capture and enumeration of spiked breast cancer cells in blood: the nanotube–CTC chip”的报告。美国伍斯特理工学院(Worcester Polytechnic Institute)的研究人员Balaji Panchapakesan和他的合作者完成了一个全新的微阵列设计,可以从一个全新的角度来采集和检测CTC。

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图1:该纳米管芯片的设计结构以及捕捉血液成分的示意图


不同于使用使用磁性和微流体方法来分离CTC,该团队利用单壁碳纳米管(single-walled carbon nanotubes,SWCNTs)的微阵列方式对CTC进行静态分离。使用光刻、金属沉积和蚀刻技术,他们制造出来包含76个元件的单壁碳纳米管芯片,其包含有具有功能的抗EpCAM、抗人类上皮生长因子受体2(Her2)和抗非特异性免疫球蛋白(IgG)的抗体。


“我们的纳米管CTC芯片集成探测和捕捉技术,”Panchapakesan指出。 “这同时也是一个自我充实和去除白细胞的过程。这是由于碳纳米管的疏水性,可以定位液滴的位置以及基于大小和密度分离癌细胞、红细胞和白细胞“。

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图2:利用该芯片进行血液检测。


此外,由于这是一个静态微阵列分离方法,也能够捕捉到一种更难以获取的30纳米的结构,这被称为外泌体,是由癌细胞分泌并具有相同的表面标记物。微流体无法捕捉外泌体,因为他们会由于剪切力被冲走或毁坏。


该芯片还可以根据它们的生物标记物的概况分离细胞。多种生物标志物如EGFR和Her2的指示转移性疾病,因此,这种技术可以基于多个生物标志物进行捕获。


研究人员的下一步计划是验证其纳米管——四氯化碳芯片在癌症患者的不同阶段的应用,并进一步验证该技术,利用血液中不同的生物标记物捕获其他稀有的CTC。


新闻来源:http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=44711.php


来源:外泌体资讯网

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