亞洲健康互聯
優化產業的推手,生醫商機的GPS!

首頁產業資訊醫材報導醫材產業活檢替代方案:穿戴式設備從血液中捕獲癌細胞

活檢替代方案:穿戴式設備從血液中捕獲癌細胞

來源 : 亞洲健康互聯海外中心
update : 2019/04/08
美國密西根大學化學工程副教授Sunitha Nagrath博士主導的穿戴式設備,可自血液中捕獲癌細胞。圖片來源:密西根大學化學

根據發表在Nature Communications雜誌上的一篇論文,美國密西根大學的研究人員開發出一種可穿戴設備,可以從血液中收集活的癌細胞。研究人員表示,它可以更有效地診斷和治療癌症。

腫瘤可在一分鐘內將超過1,000個癌細胞釋放到血液中。目前從血液中捕獲癌細胞的方法依賴於患者的血液樣本。即使是患有晚期癌症的患者,典型的樣本中只含有不超過10個癌細胞。

該論文高級作者,密西根大學乳腺癌研究教授Daniel Hayes博士說,如果能夠從血液中獲得足夠的癌細胞,可以了解腫瘤生物學並直接護理患者。

新設備可以連續捕獲靜脈中的癌細胞。到目前為止,測試表明,與其他抽血樣本相比,該晶片每毫升血液能夠捕獲3.5倍的癌細胞。

通常,稱為轉移灶的衛星腫瘤是致命的,而不是原始腫瘤。這意味著從血液中捕獲的癌細胞,可以提供比傳統活體組織切片檢查更好的治療計劃資訊。

該裝置在科羅拉多州立大學的狗身上進行了測試。研究人員將人類癌細胞注射到狗身上。狗的免疫系統在幾個小時內消除了血細胞,而沒有持久的影響。在注射癌細胞兩小時後,給狗餵食溫和的鎮靜劑並將裝置連接到狗上。該裝置篩選了1-2%的血液,每20分鐘抽血一次,透過相同設計的晶片收集血液樣品。

密西根大學開發的設備旨在作為手腕的穿戴式設備,減小了通常與烤箱一樣大的傳統癌細胞採集機的尺寸。

研究員Tae Hyun Kim表示,最具挑戰的部分是將所有組件整合到一個設備中,確保血液不會凝結、細胞不會堵塞晶片和整個設備完全無菌。

(設備內的綠色電路板控制血泵、肝素注射器和顯示數據。 圖片來源:密西根大學 )

研究人員將肝素放入設備。肝素是一種可以防止血液凝固的藥物,用於混合血液,且是可以殺死細菌的滅菌方法,而不會損壞設備晶片上的細胞靶向免疫標記物,同時醫療級泵也被包裝在帶有電子設備和癌細胞捕獲晶片的3D列印盒內。

該晶片由非材料氧化石墨烯製成,可製造抗體尖端分子鏈,以捕獲超過80%的癌細胞。研究人員還可以使用該晶片培養捕獲的癌細胞,以製作更大的樣本進行分析。

研究人員現在計劃提高血液處理率,並使用該系統捕獲作為來到癌症中心寵物狗的癌細胞。他們認為該裝置可以在三到五年內開始用於人體試驗,以幫助優化人類的癌症治療。