微流体装置捕捉循环癌细胞簇

癌症几乎会以这样或那样的方式触及每个人，令人遗憾的是，根据美国癌症协会(American Cancer Society)的数据，2019年美国将再有60万人死于癌症。圣地亚哥州立大学(San Diego State University)、TumorGen MDx Inc.和桑福德·伯纳姆·普雷比(Sanford Burnham Prebys)医学发现研究所(Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute)的研究人员开始探索一个看似基本的问题:癌症究竟是如何致人死亡的?

答案是，大约90%癌症当肿瘤扩散到其他重要器官时，死亡是由于转移。癌症是如何转移的?在彻底搜索了科学文献之后，研究人员意识到事实并非如此单个细胞而是不同类型的癌症细胞循环并转移到其他器官。

如小组报告的那样每年的进步这让他们产生了疑问——如果这些细胞群是“癌症的根本原因”，为什么没有更多的研究来更好地了解循环癌细胞群呢?

“之所以研究活动如此之少，是因为要从病人体内捕获这些极其罕见的转移性癌细胞簇非常困难血液样本作者之一、桑福德·伯恩汉姆·普雷比医学发现研究所(Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute)的研究助理教授彼得·特里耶特(Peter Teriete)说。“但我们意识到，如果我们想要了解癌症转移的复杂过程，我们需要开发一种工具来轻松地找到这些群集。”

为了做到这一点，研究人员首先确定了从孤立的癌细胞群中收集有用信息的基本要求。它需要一个足够大的样本，可能包含相当数量的癌细胞簇(大约10毫升全血)，以及使用全血来保存罕见的循环簇。然而，全血需要通道涂层程序，以减少非特异性结合性能，以防止生物污染。设备通道尺寸必须具有合适的大小，以容纳不同直径的单细胞和癌细胞簇。

Teriete解释说:“我们的设备的通道设计必须产生适合于通过涂层通道中的抗体捕获细胞的微流控流特性。”“所以我们引入了微特征——人字型凹槽——来产生想要的功能。我们还开发了一种独特的海藻酸水凝胶涂层，可以很容易地装饰抗体或其他生物分子。通过生物工程与材料科学而基础的癌症生物学，我们能够开发出一种设备，并证明它的性能符合预期。”

该小组的微流控装置为对抗癌症转移带来了一种新的治疗策略。直接从癌症患者身上捕获可存活的循环癌症干细胞簇是开发新的抗转移药物治疗的新方法。

Teriete说:“由于缺乏足够的工具来方便地获取导致癌症扩散的转移细胞，专门针对远处转移的药物开发一直受到很大限制。”“我们的微流控设备将为癌症研究人员提供真实的人类癌细胞群，这样他们就可以开始了解涉及转移的关键机制，并开发最终可以拯救更多癌症患者生命的高效药物。”