微流體技術(shù)在腫瘤細(xì)胞簇的精準(zhǔn)分離中的應(yīng)用
瀏覽次數(shù):354 發(fā)布日期:2024-5-23
來源:蘇州阿爾法生物實驗器材有限公司
在癌癥的研究和控制中,早期發(fā)現(xiàn)和準(zhǔn)確識別腫瘤細(xì)胞簇至關(guān)重要。本文將介紹腫瘤細(xì)胞簇在癌癥發(fā)展中的作用,探討傳統(tǒng)分離方法的局限性,以及微流體技術(shù)如何為腫瘤細(xì)胞簇的精準(zhǔn)分離帶來新希望。
一、腫瘤細(xì)胞簇:癌癥發(fā)展的隱形推手
腫瘤細(xì)胞簇,即多個腫瘤細(xì)胞聚集在一起形成的結(jié)構(gòu),與惡性腫瘤、轉(zhuǎn)移性或預(yù)后不良密切相關(guān)。研究表明,腫瘤細(xì)胞簇的轉(zhuǎn)移潛能比單個腫瘤細(xì)胞高50倍,這使得它們在癌癥的侵襲和轉(zhuǎn)移過程中扮演著關(guān)鍵角色。因此,準(zhǔn)確研究和分離腫瘤細(xì)胞簇對于癌癥控制和預(yù)后評估具有重要意義。
二、傳統(tǒng)分離方法的局限性
盡管基于免疫親和力的細(xì)胞分選方法在分離和檢測單個腫瘤細(xì)胞方面取得了成功,但在進一步純化腫瘤細(xì)胞簇時,這些方法往往效率較低,無法獲得活腫瘤細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞簇用于下游分析。此外,這些基于免疫親和力的方法也無法保證腫瘤細(xì)胞簇的完整性和活性,這對于進行原代培養(yǎng)、耐藥性測試和基因測序等下游分析至關(guān)重要。
三、微流體技術(shù):精準(zhǔn)分離腫瘤細(xì)胞簇的新希望
微流體技術(shù)通常指的是使用微流控芯片來控制和操縱流體。微流控芯片是一種集成化的微流控設(shè)備,其內(nèi)部包含有微流道、微閥門、微泵等組件,可以實現(xiàn)對流體的精確控制。微流控芯片可以應(yīng)用于生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域,可以實現(xiàn)對流體的精確控制,包括流速、流向和流體的成分等。
微流控技術(shù)的核心是利用微米級通道來實現(xiàn)對流體的精確控制。這些通道通常由聚合物、玻璃或硅等材料制成,其尺寸可以在幾十到幾百微米之間。通過這些微流道,可以實現(xiàn)對流體的精確控制,包括流速、流向和流體的成分等。這種技術(shù)可以應(yīng)用于細(xì)胞培養(yǎng)、藥物篩選、基因分析、組織工程等領(lǐng)域。比如微流控高壓均質(zhì)機等。
近年來,無標(biāo)記微流體技術(shù)在腫瘤細(xì)胞或腫瘤細(xì)胞簇的高通量富集方面取得了較好成果。利用腫瘤細(xì)胞的密度、大小、變形能力等物理特性,微流體技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對腫瘤細(xì)胞簇的精準(zhǔn)分離。此外,隨著外部場的引入,腫瘤細(xì)胞還可以根據(jù)其介電特性、磁化率或折射率的差異與背景細(xì)胞分離,進一步提高了分離的準(zhǔn)確性和效率。
四、新策略:優(yōu)化微流控分選器
理想的策略是優(yōu)化為分離單個腫瘤細(xì)胞而設(shè)計的微流控分選器,以實現(xiàn)腫瘤細(xì)胞簇的分離。例如,Sarioglu等人開發(fā)的Cluster-Chip,Au等人開發(fā)的集成兩級陣列,以及Zeinali等人介紹的Labyrinth裝置等,都為腫瘤細(xì)胞簇的分離提供了新的思路。這些設(shè)備能夠以較高的通量獨立捕獲腫瘤細(xì)胞簇,并在一定程度上避免了對捕獲細(xì)胞的二次損傷。
五、挑戰(zhàn)與前景
盡管微流體技術(shù)在腫瘤細(xì)胞簇分離上取得了重大進展,但仍然存在挑戰(zhàn)。例如,腫瘤細(xì)胞簇的稀有性使得從單個腫瘤細(xì)胞中進一步純化腫瘤細(xì)胞簇具有挑戰(zhàn)性。此外,微流體設(shè)備的成本、操作復(fù)雜性和對樣品的需求也是需要考慮的問題。
腫瘤細(xì)胞簇的分離對于癌癥研究和預(yù)后評估具有重要意義。微流體技術(shù)在腫瘤細(xì)胞簇分離上取得了重大進展,但仍面臨挑戰(zhàn)。未來的研究應(yīng)繼續(xù)探索新的微流體設(shè)備和方法,以實現(xiàn)高通量、連續(xù)流三元分離單個腫瘤細(xì)胞、細(xì)胞簇和血細(xì)胞,為癌癥研究和控制提供更多可能性。
通過本文的介紹,希望讀者對腫瘤細(xì)胞簇在癌癥發(fā)展中的作用、傳統(tǒng)分離方法的局限性以及微流體技術(shù)在腫瘤細(xì)胞簇分離上的最新進展有更深入的了解。
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