对科学家们而言,使用纳米粗糙度(nanorough)的玻璃平板可能是一种简便的方法来捕获和研究循环肿瘤细胞(circulating tumor cell),其中这些肿瘤细胞通过血液在体内扩散.(Catalog采购助手)
在一项新的研究中,来自美国密歇根大学的工程研究人员和医学研究人员设计出这样的一种设备或者说系统.他们说,这种设备利用癌细胞比正常的血细胞更强的安营扎寨和结合的能力.相关研究结果于2012年11月29日在线发表在ACS Nano期刊上,论文标题为"Nanoroughened Surfaces for Efficient Capture of Circulating Tumor Cells without Using Capture Antibodies".(Millicell® 插入式细胞培养皿)
人们认为循环肿瘤细胞促进癌症转移,即癌症从它的原始位点扩散到较远的组织.对这些细胞进行计数的血液测试能够有助于医生们预测发生广泛性癌症转移的病人将存活多久.
尽管这些循环肿瘤细胞比较重要,但是科学家们对它们知之甚少.它们比较罕见,大约是每百万个血细胞中才有一个.即便它们来自同相同的肿瘤,它们也不全是完全相同的.分离它们的现有工具只能够捕获某些类型的细胞,即那些表达特异性的表面蛋白或者比正常血细胞表达更高水平的特异性表面蛋白的细胞.(血液提基因组DNA)
比如,一种人们经常使用的方法就是利用抗体包被的磁珠来寻找肿瘤细胞并将它们结合到磁珠上.但是并不是所有的循环肿瘤细胞表达这些抗体识别的蛋白.最为危险的被称作肿瘤干细胞或祖细胞的肿瘤细胞可能脱落掉这些作为标记物的表面蛋白,因而最终逃避依赖于抗体的捕获方法.
在这项新的研究中,研究人员说,他们的系统很可能能够捕获这些隐秘性的肿瘤干细胞.迄今为止,这一成就是其他研究小组从未实现过的. 论文共同通信作者、机械工程与生物医学工程助理教授Jianping Fu说,"不论循环肿瘤细胞的物理尺寸或者它们表达的表面蛋白,我们的系统能够捕获大多数这样的细胞,这可能包括肿瘤祖细胞或者说肿瘤起始细胞." (血清蛋白的琼脂糖凝胶电泳 )
尽管研究人员相信这种设备可能最终有朝一日改善癌肿诊断和癌症预后,但是对研究人员而言,它的首次使用是从血液样品中分离出活的循环肿瘤细胞从而研究它们的生物学属性和物理属性.
Fu说,"理解这些循环肿瘤细胞的物理行为和性质将定会有助于我们更好地了解癌症生物学中最为困难的问题之一就是转移阶梯反应(metastatic cascade),即癌症是如何扩散的.我们的系统可能提供一种高效的和强大的方法来捕获活的循环肿瘤细胞和利用它们作为研究这种癌症转移过程的替代选择."
另一名论文共同通信作者Sofia Merajver博士说,捕获它们只是一个开始.Merajver博士说,"利用整合生物学来阐述这些细胞随着时间的流逝如何作出反应以便成功地实现癌症转移和随后发现抑制这种致命性发展的方法." (猪胰蛋白酶制备 )
在当前的实验中,研究人员利用一种标准的低成本的被称作反应离子蚀刻(reactive ion etching)的微细加工技术让玻璃载片粗糙化,并且这种粗糙度为纳米级分辨率.随后,他们添加来自人乳腺组织、宫颈组织和前列腺组织的含有癌细胞的不同血液样品.当他们把这些样品倾注在这种玻璃载片上时,它们的纳米粗糙度表面平均捕获样品中88%到95%的循环肿瘤细胞.
Fu说,"血细胞在内在性上是悬浮的.包括源自实体瘤的循环肿瘤细胞在内的癌细胞很可能是粘附性细胞.它们能够逃离原发性肿瘤,同时维持一定的允许它们附着的粘附性质,从而导致另一种肿瘤产生." (Everlab-Note实验记录)
在之前的研究中,研究人员已注意到循环肿瘤细胞倾向于附着到粗糙平面上.但是这些研究中的粗糙平面包被着捕捉抗体.这些新的纳米粗糙度的平面并不需要捕捉抗体.
Fu说,"因为我们的方法在原则上能够适用于来自实体瘤的任何癌细胞,所以它代表着一种显著性的改进.(来源:生物无忧)
关键词:实验室物料采购 循环肿瘤细胞 Protocol实验方法