液体活检芯片将有助于检测前列腺癌

塞切诺夫大学的研究人员及其来自澳大利亚的同事使用微流控技术开发了一种能够从前列腺癌患者尿液中分离癌细胞的装置。研究表明,该新方法在诊断前列腺癌中具有很高的敏感性和特异性。获得的结果发表在《癌症》上。

液体活检芯片将有助于检测前列腺癌

前列腺癌是男性中第二大最常见的癌症类型:2018年,新登记的病例约为127万,死亡人数接近360,000。要使死亡率显着降低并不容易,因为目前尚无实用或准确的诊断方法能够早期发现该病。

如今,通常使用两种方法来证明诊断结果:前列腺特异性抗原(PSA)血液检查和组织活检-取组织样本进行分析。这两种方法都有明显的缺点。血液检测还不够具体,可能会产生假阳性结果,因为PSA水平不仅在前列腺癌的情况下还会升高,在其他前列腺疾病中也会升高。组织活检是一种侵入性检查,可能引起不良副作用,例如局部出血和感染。另外,如先前的研究所示,由于血液中细胞的水平较低,液体活检(分离癌细胞)的敏感性相当差。因此,科学家提出了一种替代方法,即液体尿液活检:

“正如我们已经表明的那样,在测试这项技术时,我们设法在早期阶段收集了前列腺癌总数的85%(±6%),并从86%的局部癌症患者的尿液中分离出了这些细胞。现在,我们正在尝试优化该方法,以在该技术本身正在申请专利的过程中提高其功效,特异性和敏感性。”塞切诺夫大学分子医学研究所研究员Alexey Rzhevskiy说。

为了从液体中分离细胞,研究人员开发了一种微流体芯片-一种由聚合物制成的装置,该聚合物具有细的螺旋形通道,一端叉成叉形,并具有三个孔:一个用于尿液吸收,两个用于细胞分离。该芯片的设计使得比其他细胞大的癌细胞转移到通道的内壁,并通过其中一个孔离开,而较小而较轻的细胞则沿着外壁聚集,并通过另一个孔出来。这种作用是由几个离心力的共同作用引起的。

科学家用荧光抗体标记了收集的细胞,荧光抗体能够吸收特定波长的光而发光。研究人员在荧光显微镜下用抗体检查了癌细胞,并测量了发射光的强度:如果超过计算的阈值,科学家们得出结论,这些细胞是癌细胞。

作者使用具有已知数量细胞的盐水(在初步研究中)以及健康志愿者和前列腺癌患者的尿液样本测试了该设备。在初步实验期间,该芯片从80%到90%的癌细胞中分离出了芯片。用尿液样本进行的测试也相当成功:他们在14名癌症患者中的12名中发现了这种疾病,并确认了14名健康志愿者中11名的健康。


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