通過聲波來分離循環腫瘤細胞，安全又高效

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美國杜克大學、麻省理工學院和新加坡南洋理工大學的研究人員近日證實，一種基於聲波的平台能夠在一小時內分離7.5 mL血液中的CTC，且效率達到86%以上。這項成果於本周發表在《Small》雜誌上。

循環腫瘤細胞（CTC）像一顆顆種子，從原發腫瘤上脫落進入人體循環系統，有可能在遠端的器官上繼續生長。因此，它們包含了大量有關腫瘤的資訊。通過液體活檢來捕獲血液樣本中的這些細胞，有望提供可靠的診斷、預後和治療建議。

然而，CTC極其稀少，很難捕獲。患者的每毫升血液中通常只有幾個CTC。目前雖然有許多技術能夠將腫瘤細胞和正常血細胞分離，但它們都並非完美。有的會損傷細胞，有的效率不高，有的只能處理特定類型的癌症。

美國杜克大學、麻省理工學院和新加坡南洋理工大學的研究人員近日證實，一種基於聲波的平台能夠在一小時內分離7.5 mL血液中的CTC，且效率達到86%以上。這項成果於本周發表在《Small》雜誌上。

這項技術的原理是對通過微小通道的流體施加一定角度的聲波。因為聲音只是壓力波，所以它會產生一些壓力，可以推動懸浮在液體中的顆粒。與正常的血細胞相比，聲波對癌細胞的推力更大，故將CTC推到了一個單獨的通道。

這種聲波的功率和頻率類似於醫院的超聲波檢查中所使用的那些。由於每個細胞僅在不到1秒的時間內經歷聲波，而且不需要任何標記或表面修飾，因此CTC損傷的風險大大降低。基於這些特點，這種聲波技術維持了CTC的功能和原始狀態。

三年前，研究人員在一項概念驗證研究中首次證實了這種方法。通過不斷改進，現在它已經能夠在臨床環境中使用。這種原型設備能夠以7.5 mL/小時的速度處理液體，比原先快了7倍，且效率超過86%。

杜克大學醫學院的副教授Andrew Armstrong表示：「這種聲波分離方法的最大優點是它對循環腫瘤細胞非常溫和。癌細胞在通過晶元分離後依然有活力，可以鑒定、培養或分析，這使得我們能夠開展基因分型或表型分析，以便更好地殺死它們。」

在這篇論文中，Armstrong利用該技術來收集攝護腺癌患者的循環腫瘤細胞，並成功分析了一系列的標誌物和短期生長特徵。研究人員證實，來自不同患者的CTC在治療靶點表達上存在很大差異，如攝護腺癌特異性膜抗原（PSMA）。

未來，研究人員希望繼續改進這種技術，以提高其速度和效率。Armstrong則計劃在一系列培養和分析項目中確定技術的可行性，以證明它在臨床上的潛力。他們還計劃在各種研究中使用該技術，了解CTC為什麼能夠在血液中存活，並轉移或擴散至全身。

「目前唯一一種經過FDA批準的CTC檢測技術只能對CTC進行計數以及做一些基本鑒定，但無法在體外培養CTC，因為它在處理過程中殺死了細胞，」Armstrong表示。「我們能夠獲得存活的細胞，這至少讓我們有機會培養和分析，並開展藥物敏感性和基因檢測，從而為治療提供更多資訊。」（生物通 薄荷）

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Circulating Tumor Cell Phenotyping via High‐Throughput Acoustic Separation

First published: 03 July 2018