一種光致電動(dòng)學(xué)無標(biāo)記分離和表征胃癌細(xì)胞的微流控方法

胃癌是全球第三大導(dǎo)致癌癥死亡的主要原因，每年導(dǎo)致超過1,000,000例新病例和近80萬人死亡。胃癌的不良預(yù)后主要是由于難以早期診斷腹膜轉(zhuǎn)移。

癌細(xì)胞的分離和表征對(duì)于早期診斷腹膜轉(zhuǎn)移至關(guān)重要。然而，由于患者腹腔灌洗液中癌細(xì)胞的含量低，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法缺乏敏感性，無法滿足臨床需求。

中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所（SIA）和香港城市大學(xué)（CityU）的研究人員與中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院的醫(yī)生共同提出了一種光致電動(dòng)學(xué)（OEK）無標(biāo)記分離和表征胃癌細(xì)胞的微流控方法。

他們的研究結(jié)果于8月5日發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。

研究人員制造了一種基于OEK的新型微流控芯片，以將活的胃癌細(xì)胞與患者腹水分離并表征其電特性。他們建立了細(xì)胞的聚合模型和細(xì)胞膜電容的溶液模型。

胃癌細(xì)胞與腹腔灌洗細(xì)胞之間的大小和電學(xué)特性差異顯著。因此，OEK方法理論上可以將胃癌細(xì)胞與腹水和腹膜灌洗液分離。

通過實(shí)驗(yàn)，研究人員從六名患者的腹水中分離出胃癌細(xì)胞，純度高達(dá)71％。與傳統(tǒng)的臨床腹膜轉(zhuǎn)移檢測(cè)方法相比，該新方法解決了敏感性低的問題。

這也是一種無標(biāo)簽、無損且快速的技術(shù)。研究人員可以在5分鐘內(nèi)分離并收集OEK微流控芯片中的胃癌細(xì)胞。

他們還獲得了胃癌細(xì)胞和腹膜灌洗細(xì)胞的細(xì)胞膜電容。這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可用作細(xì)胞標(biāo)志信息的生物標(biāo)記。

研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的方法能夠檢測(cè)腹水中游離的癌癥細(xì)胞，并可加速診斷腹膜轉(zhuǎn)移的胃癌。