基于微流控技术的第四代循环肿瘤细胞分选技术

随着对肿瘤转移的深入研究，循环肿瘤细胞（CirculatingTumor Cell，CTC）已成为当前肿瘤学研究的热点。在外周血中检测循环肿瘤细胞是预示肿瘤早期转移最直接的方法，在肿瘤早期转移的临床诊断中具有积极的意义。检测循环肿瘤细胞可用来揭示肿瘤转移行为、反映肿瘤的侵袭性，具有指导临床个体化治疗并对患者进行预后评估重大价值。

自1869年循环肿瘤细胞被首次提出，经历150年仍无法被广泛应用于临床，因为在1mL血液中，大约有5,000,000,000个血细胞，而CTC的含量往往只有1-50个。因此寻求稳定、灵敏以及特异性高的检测方法是解决 CTC检测问题的关键。从技术发展来看，CTC分离富集技术分为四代：第一代为基于物理特性的粗分离技术，第二代为基于生化特性的免疫磁珠技术，第三代为基于物理特性的膜分离技术，第四代为微流控技术。

第一代分离技术，基于物理特性的粗分离技术通过特殊滤膜装置、密度梯度离心将CTC分离出来。这些技术操作简单成本低廉，不依赖细胞表面抗原的表达，捕获的细胞数量多，但是由于CTC物理特性的异质性，难以富集到高纯度的CTC。

第二代分离技术，基于生化特性的免疫磁珠技术。有阳性选择法和阴性选择法。阳性选择分离法即利用特异性的抗体“捕获”肿瘤细胞。这种技术是将抗肿瘤细胞表面标志物的抗体包被在磁性小珠上，这样不但可以利用抗原抗体结合来识别循环肿瘤细胞 (CTC)，还可以用磁性“捕获”患者血样中的循环肿瘤细胞 (CTC)，随后通过磁场即可将磁珠捕获与未捕获的细胞分离。但是循环中的肿瘤细胞常是高度异质性的，这时具有组织特异性的表面标志物的表达就会有所下调。这样的结果就会导致一些变异的肿瘤细胞可以逃脱掉捕获富集的过程，就会得到假阴性结果，从而导致错误的诊断。阴性选择法是消减血中所有不需要的细胞，比如红细胞和白细胞。这样就能够仅留下少量的含有循环肿瘤细胞 (CTC)的富集样本。阴性富集法需要采用大量抗体，成本高，稳定性差，难以保持CTC细胞活性，富集率及纯度都较难保证。

第三代为基于物理特性的膜分离技术。根据循环肿瘤细胞直径的大小，选用一定孔径的膜进行分离。漏检小粒径肿瘤细胞尤其是肿瘤干细胞，而为了提高捕获效率，则会残留大量的背景细胞，对鉴定造成较大的难度。

第四代为微流控技术。根据肿瘤细胞的病理学定义—核质比显著高于正常细胞，采用基于细胞刚性程度、尺寸等物理特性的微流控芯片法，可实现非抗体依赖的CTC活性细胞无损捕获，最大限度捕获上皮来源、间质来源以及干细胞来源所有表型循环肿瘤细胞。

国初科技（厦门）有限公司大力推广第四代微流控循环肿瘤细胞分选技术，该技术采用光刻技术、高分子材料合成技术、等离子键合技术、微流体技术、仿生技术、精准控制技术等六大工艺技术打造，具有操作简单、富集率高、纯度高等优点。第四代微流控循环肿瘤细胞分选仪可实现CTC高效、无标记、无损分离。分选样品量只需5ml全血，肿瘤细胞收率＞95%，红细胞去除率接近100%，白细胞去除率＞99.9%，分离时间仅需20分钟，全程自动化操作，无需专业人员。

第四代微流控循环肿瘤细胞分选仪富集无标记、完整活性细胞，可用于肿瘤细胞形态学分析、细胞代谢分析、肿瘤药物开发、原代肿瘤细胞库建立等用途，还可用于单细胞蛋白组学分析、细胞表型分析、细胞免疫靶点分析等等。