Method Article

منصة رقاقة الموائع الدقيقة السريرية لعزل الخلايا السرطانية المنتشرة متعددة الاستخدامات

DOI:

10.3791/64674

⸱

October 13th, 2023

 ,  ,  ,  ,  , 
1School of Microelectronics and Data Science, Anhui University of Technology, 2Shanghai Key Laboratory of Multidimensional Information Processing, East China Normal University, 3School of Chemistry and Chemical Engineering, Anhui University of Technology, 4Department of Medical Oncology, Changzheng Hospital

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

رقاقة الموائع الدقيقة السريرية هي تقنية تحليل طبي حيوي مهمة تبسط المعالجة المسبقة لعينات دم المريض السريرية وتلطخ الخلايا السرطانية المنتشرة في الموقع على الرقاقة ، مما يسمح بالكشف السريع وتحديد CTC واحد.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تعتبر الخلايا السرطانية المنتشرة (CTCs) مهمة في تشخيص السرطان والتشخيص والعلاج المضاد للسرطان. يعد تعداد CTC أمرا حيويا في تحديد مرض المريض لأن CTCs نادرة وغير متجانسة. يتم فصل CTCs عن الورم الرئيسي ، وتدخل نظام الدورة الدموية ، ويحتمل أن تنمو في مواقع بعيدة ، وبالتالي تنتشر الورم. نظرا لأن CTCs تحمل معلومات مماثلة للورم الرئيسي ، فإن عزل CTC والتوصيف اللاحق يمكن أن يكون حاسما في مراقبة السرطان وتشخيصه. يعد التعداد وتعديل التقارب وتلطيخ التألق المناعي السريري ل CTCs النادرة طرقا قوية لعزل CTC لأنها توفر العناصر الضرورية ذات الحساسية العالية. تقدم رقائق الموائع الدقيقة طريقة خزعة سائلة خالية من أي ألم للمرضى. في هذا العمل ، نقدم قائمة بالبروتوكولات الخاصة برقائق الموائع الدقيقة السريرية ، وهي منصة عزل CTC متعددة الاستخدامات ، والتي تتضمن مجموعة من الوظائف والخدمات المطلوبة لفصل CTC وتحليلها وتشخيصها المبكر ، وبالتالي تسهيل التحليل الجزيئي الحيوي وعلاج السرطان. يتضمن البرنامج عد الخلايا السرطانية النادرة ، والمعالجة المسبقة لدم المريض السريري ، والتي تشمل تحلل خلايا الدم الحمراء ، وعزل والتعرف على CTCs في الموقع على رقائق الموائع الدقيقة. يسمح البرنامج بالتعداد الدقيق للخلايا السرطانية أو CTCs. بالإضافة إلى ذلك ، يتضمن البرنامج أداة تتضمن عزل CTC مع رقائق الموائع الدقيقة متعددة الاستخدامات وتحديد التألق المناعي في الموقع على الرقائق ، يليه التحليل الجزيئي الحيوي.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تعتبر الخلايا السرطانية المنتشرة (CTCs) مهمة في تشخيص السرطان والتشخيص والعلاج المضاد للسرطان. يعد تعداد CTC أمرا حيويا لأن CTCs نادرة وغير متجانسة. يعد التعداد وتعديل التقارب وتلطيخ التألق المناعي السريري ل CTCs النادرة تقنيات قوية لعزل CTC لأنها توفر العناصر الضرورية ذات الحساسية العالية1. عدد نادر من الخلايا السرطانية الممزوجة بالدم الطبيعي تحاكي عن كثب دم المريض الحقيقي لأن 2-3 مل من دم المريض الحقيقي يحتوي فقط على 1-10 CTCs. لحل مشكلة تجريبية حرجة ، بدلا من استخدام عدد كبير من الخلايا السرطانية التي تم إدخالها في برنامج تلفزيوني أو مختلطة بالدم الطبيعي ، فإن استخدام عدد نادر من الخلايا السرطانية يوفر لنا عددا منخفضا من خلايا الدم ، وهو أقر....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم توفير عينات دم المريض من قبل مستشفى لونغهوا التابع لجامعة شنغهاي الطبية ، ويتبع البروتوكول إرشادات لجنة أخلاقيات البحوث البشرية في مستشفى جامعة بكين الثالث. تم الحصول على موافقة مستنيرة من المرضى لاستخدام العينات لأغراض البحث.

1. قبل التجربة للتحقق من كفاءة الالتقاط مع الخلايا السرطانية المستزرعة

  1. استزرع الخلايا السرطانية MCF-7 و MDA-MB-231 و HeLa لتحديد كفاءة الالتقاط. تمييع تعليق الخلايا السرطانية ، وحساب عدد الخلايا السرطانية ، وكرر حتى يتم الحصول على العدد المطلوب من الخلايا في 1 مل من برنامج تلفزيوني.
    1. استزراع الخلايا في دورق زراعة الخلايا بعدد خلايا بداية ~ 1 × 105 خلايا في 1 مل من وسط الن....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يتضمن الإعداد بأكمله مضخة حقنة وحقنة وشريحة ميكروفلويديك. يتم توصيل تعليق الخلية في المحقنة بمضخة المحقنة ، ويتم إدخال تعليق الخلية في رقاقة الموائع الدقيقة لالتقاط الخلايا. كانت كفاءة الالتقاط لجميع رقائق الموائع الدقيقة المستخدمة حوالي 90٪ أو أعلى. بالنسبة لرقاقة الموجة ، قمنا بتصميم الهياكل المجهرية ذات الفجوات المتنوعة. تستخدم الفجوات الصغيرة لالتقاط CTCs ، وتستخدم الفجوات الكبيرة لتسريع معدل التدفق. يتدفق تعليق الخلية بسرعة في مناطق الفجوة الكبيرة. تميل CTCs الفائتة إلى التقاطها من خلال الفجوات الصغيرة في الصفيف

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التشخيص والتشخيص المبكر للسرطان لهما تأثير كبير على علاج السرطان1. يوفر عزل CTC مع رقائق الموائع الدقيقة خزعة سائلة بدون غزو. ومع ذلك ، فإن CTCs نادرة للغاية وغير متجانسة في الدم1 ، مما يجعل من الصعب عزل CTCs. CTCs لها خصائص مماثلة لمصادر الورم الأصلية التي نشأت منها. وبالتالي ، تلعب CTCs دورا حيويا في ورم خبيث للسرطان1.

يسمح البروتوكول المقترح بإجراء تحليل كامل لعزل CTC باستخدام رقاقة الموائع الدقيقة. يتضمن البروتوكول جم.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم دعم هذا العمل البحثي من قبل مؤسسة آنهوي للعلوم الطبيعية في الصين (1908085MF197 ، 1908085QB66) ، والمؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (21904003) ، ومشروع البحث العلمي للجنة تيانجين التعليمية (2018KJ154) ، وبرنامج أبحاث العلوم الطبيعية الإقليمي لمؤسسات التعليم العالي في مقاطعة آنهوي (KJ2020A0239) ، ومختبر شنغهاي الرئيسي لمعالجة المعلومات متعددة الأبعاد ، مختبر شرق الصين الرئيسي للمعلومات متعددة الأبعاد المعالجة ، جامعة شرق الصين للمعلمين (MIP20221).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
الكالسيين AMبيوتيوم80011
معايرة الماصات الشعريةالدقيقة سيجما- ألدريتشP0799
CD45-PEBD Biosciences560975
CK-FITCBD Biosciences347653السيتوكيراتين الأجسام المضادة أحادية النسيلة
DMEMHyCloneSH30081.05
مصل الأبقار الجنيني (FBS)جيبكو ، الولايات المتحدة الأمريكية26140
Hoechst 33342المجسات الجزيئية ، Solarbio Corp. ، الصينC0031
البنسلين الستربتومايسينYing التكنولوجيا الحيوية الموثوقة ، تحلل خلايا الدم الحمراء الصينية
(RBCL)Solarbio ، بكينR1010

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Chen, H., et al. Highly-sensitive capture of circulating tumor cells using micro-ellipse filters. Scientific Reports. 7 (1), 610(2017).
  2. World Health Organization Cancer report. , Available from: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/cancer (2022).
  3. Pantel, K., Brakenhoff, R. H., Brandt, B.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Circulating Tumor CellsMicrofluidic ChipCTC IsolationLiquid BiopsyTumor Cell EnumerationImmunofluorescence StainingAffinity ModificationBlood PreprocessingCapture EfficiencyEpithelial Cell Adhesion

Related Articles