一种新设备或仅需一毫升血液中就能检测到癌细胞的存在

癌症患者血液中的癌细胞数量极少，如果这些细胞能很容易就被检出，那么研究人员只需要使用简单的血液检测技术就能对癌症进行诊断，从而就能减轻患者的疾病负担。近日，一篇发表在国际杂志Talanta上题为“Detection of cancer cells in whole blood using a dynamic deformable microfilter and a nucleic acid aptamer”的研究报告中，来自日本熊本大学等机构的科学家们通过研究开发了一种微量过滤器设备，其或能更加轻松地分离并捕获血液中微量的癌细胞，这种手掌大小的设备或有望帮助开发出基于血液中癌细胞的新型癌症诊断技术，比如通过血液检测来进行癌症早期诊断、患者的术后管理和疾病复发的监测。

癌症患者的血液中含有微量的癌细胞，其是从患者机体的原发性癌症位点分离出来的，然而而这些细胞的数量仅有每毫升几个，而红细胞或白细胞的数量则能达到数十亿，这或许就会使得癌细胞的分离和检测变得非常困难。尽管此前研究人员也开发出了能够检测血液中循环癌细胞的设备，但却需要昂贵的设备和试剂，而这一直是其实际应用的瓶颈。

本文中，研究人员所开发出的独特微滤器设备能够轻松且廉价地分离并捕获血液中循环的癌细胞，同时并不需要使用任何大型设备。当血液被泵送到该设备时，该设备就能在流体力的作用下发生动态的三维变形，同时该设备还利用了核酸适配子，其能与目标分子特异性结合并靶向作用这些分子，从而就能使得微小癌细胞的尺寸选择性和亲和力选择性分离和捕获成为可能。

当对该设备进行评估时，研究人员发现，即使在一毫升健康血液中仅有5个癌细胞的浓度下，该设备依然能够捕获癌细胞；由于一毫升血液中大概有50亿个血细胞（白细胞和红细胞），该设备被证明拥有较高的检测能力。此外，研究人员还发现，几乎不会有血细胞会被微滤器所吸附，这就实现了超过98%的血细胞去除率；同时还展现出了该设备较高的选择检测能力。此外，在一项比较评估中，研究人员还发现该设备能以比当前设备较高的准确率检测癌细胞。

研究者Yuta Nakashima教授表示，本文研究表明，我们所开发的微滤器设备能准确检测血液中微量的癌细胞，未来其或能用于进行癌症诊断和疗法的开发，包括对一些利用诸如CT和PET扫描技术无法检测到的癌症进行早期诊断、术后随访、复发监测和定制化疗法等。未来研究人员或许能利用癌症患者所捐赠的血液样本来验证这种方法的实际应用和临床应用情况。综上，本文研究中研究人员开发出了一种新型设备，其或能利用患者血液中的癌细胞来进行癌症的早期诊断和干预。

原始出处：

Soichiro Fukuyama，Seitaro Kumamoto，Seiya Nagano， et al. Detection of cancer cells in whole blood using a dynamic deformable microfilter and a nucleic acid aptamer， Talanta (2021). DOI：10.1016/j.talanta.2021.122239