微流控芯片设备助力癌症个性化治疗
2015-01-15 18:11:01   来源：微迷   评论：0   点击：

最近，密歇根大学(U-M)研究人员发表了一项新研究，可使我们更深入了解癌症，并对疾病进行更好的早期治疗。在这项研究中，他们发明了一种可靠的方法，可在体外培养患者来源的某类癌细胞用于研究。相关研究结果发表在最近的《Oncotarget》杂志。

这种新技术的有效性，是以前方法的三倍以上。研究人员称，这是循环肿瘤细胞(CTCs)研究向前迈出的重要一步，循环肿瘤细胞从肿瘤脱落，并在癌症患者的血液内循环。据认为，它们会导致转移，癌症在体内的扩散可引起将近90%的癌症相关死亡。

这些细胞也含有重要的遗传信息，可以让医生做出更明智的治疗决定，甚至可为个别患者量身定制个性化的治疗策略。由于这些细胞在血液中循环，因此我们可以通过抽血(而不是活检)收集它们。但是进展一直很缓慢，主要是因为这些细胞在早期癌症患者体内是罕见的。

这种新的捕获和培养方法改变了这一切，它可提供一种可靠的方法，甚至从早期患者身上获得可用数量的循环肿瘤细胞。在最近的一项研究中，这种技术培养了来自于73%患者的新细胞，比以前方法的成功率高三倍，是第一种用于早期癌症的方法。

U-M化学工程助理教授Nagrath正从事于开发这项新技术。根据他介绍，这是一个重大的转折。

Nagrath说：“这种培养方法给临床医生提供了一种方式，能够更容易和更频繁地研究每名患者的肿瘤。我们可以寻找治疗耐药性和测试可能的治疗药物。它也使我们更加能够预测肿瘤的转移。” 该技术还可以使医生用一种快速、非侵入性的“血检”而非目前使用的组织活检，捕获癌细胞用于诊断。这可能使他们能够密切关注每名患者的情况，并做出更明智的治疗决定。

U-M医学肿瘤学副教授Ramnath说：“我们想象，在四到五年内会有一种即时检测解决方案。采集血样后很短的时间内，医生就会对你肿瘤的情况有一个全面的了解。”

捕获和培养过程开始于一种微流控芯片设备，当一个血样抽送通过该设备时，它可以捕获癌细胞。该研究小组在1到3英寸的玻璃片上，使用一种由聚二甲基硅氧烷制成的芯片。他们在芯片上覆盖了极小的柱子，可减缓并捕获细胞，然后在上面涂了一层抗体，可结合癌细胞。

当癌细胞被捕获在芯片上时，研究小组抽送一种胶原混合物和基质胶生长介质。他们还添加了癌症相关成纤维细胞。这创建了一种三维环境，密切模仿癌症患者体内的条件。

捕获的癌细胞在混合物中蓬勃生长，在73%的测试样品中产生了额外的细胞。较之以前的方法这是一个重大的改进，之前的方法研究的是晚期癌症患者，只看到了大约20%的成功率。

Nagrath说：“原发癌细胞在平坦的表面上不能良好生长，就像人一样，它们也需要邻居才能繁荣生长。胶原蛋白和基质胶提供了一种三维的环境，供细胞生长，而癌症相关成纤维细胞则给予它们需要的‘邻居’细胞。”

这项技术可以应用于大多数癌症，包括乳腺癌、肺癌、胰腺癌等等。肿瘤学特聘教授、U-M综合癌症中心主任Wicha博士正致力于开发这项技术，他表示，这种技术也可让医生能够更密切地关注每名患者的疾病进展。

Wicha说：“癌细胞是不断变化的，它们会很快对一种给定的疗法产生耐药性。这样的设备将使我们能够实时跟踪肿瘤的进展。如果一种癌症对治疗发展出耐药性，我们就可以很快地换成另一种不同的疗法。”