Name: Tecnología de clasificación de células tumorales circulantes de alto rendimiento basada en microfluidos y secuenciación de células individuales (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-11-14T12:40:00.000+00:00
Duration: 9 min 45 s
Description: Aprende a aislar y secuenciar células tumorales circulantes mediante microfluidos de alto rendimiento. Este método mejora la eficiencia de captura y pureza para avanzar en la oncología de precisión mediante biopsia líquida.

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<ol><li>Gerstberger, S., Jiang, Q., Ganesh, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metastasis%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Metastasis.</a> Cell. 186 (8), 1564-1579 (2023).</li>
<li>Heller, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circulating+tumor+cell+number+as+a+response+measure+of+prolonged+survival+for+metastatic+castration-resistant+prostate+cancer%3A+A+comparison+with+prostate-specific+antigen+across+five+randomized+phase+iii+clinical+trials%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Oncol%22%5BJournal%5D)">Circulating tumor cell number as a response measure of prolonged survival for metastatic castration-resistant prostate cancer: A comparison with prostate-specific antigen across five randomized phase iii clinical trials.</a> J Clin Oncol. 36 (6), 572-580 (2018).</li>
<li>Heitzer, E., Speicher, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Digital+circulating+tumor+cell+analyses+for+prostate+cancer+precision+oncology%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Discov%22%5BJournal%5D)">Digital circulating tumor cell analyses for prostate cancer precision oncology.</a> Cancer Discov. 8 (3), 269-271 (2018).</li>
<li>Bidard, F. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficacy+of+circulating+tumor+cell+count-driven+vs+clinician-driven+first-line+therapy+choice+in+hormone+receptor-positive%2C+erbb2-negative+metastatic+breast+cancer%3A+The+stic+ctc+randomized+clinical+trial%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA+Oncol%22%5BJournal%5D)">Efficacy of circulating tumor cell count-driven vs clinician-driven first-line therapy choice in hormone receptor-positive, erbb2-negative metastatic breast cancer: The stic ctc randomized clinical trial.</a> JAMA Oncol. 7 (1), 34-41 (2021).</li>
<li>Chang, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combination+of+circulating+tumor+cell+enumeration+and+tumor+marker+detection+in+predicting+prognosis+and+treatment+effect+in+metastatic+castration-resistant+prostate+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Oncotarget%22%5BJournal%5D)">Combination of circulating tumor cell enumeration and tumor marker detection in predicting prognosis and treatment effect in metastatic castration-resistant prostate cancer.</a> Oncotarget. 6 (39), 41825-41836 (2015).</li>
<li>Grisanti, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+circulating+tumor+cells+in+prostate+cancer+patients+at+psa+recurrence+and+review+of+the+literature%5BTitle%5D)+AND+%22Anticancer+Res%22%5BJournal%5D)">Analysis of circulating tumor cells in prostate cancer patients at psa recurrence and review of the literature.</a> Anticancer Res. 36 (6), 2975-2981 (2016).</li>
<li>Underwood, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liquid+biopsy+for+cancer%3A+Review+and+implications+for+the+radiologist%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Liquid biopsy for cancer: Review and implications for the radiologist.</a> Radiology. 294 (1), 5-17 (2020).</li>
<li>Paterlini-Brechot, P., Benali, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circulating+tumor+cells+%28ctc%29+detection%3A+Clinical+impact+and+future+directions%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer+Lett%22%5BJournal%5D)">Circulating tumor cells (ctc) detection: Clinical impact and future directions.</a> Cancer Lett. 253 (2), 180-204 (2007).</li>
<li>De Bono, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circulating+tumor+cells+predict+survival+benefit+from+treatment+in+metastatic+castration-resistant+prostate+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Cancer+Res%22%5BJournal%5D)">Circulating tumor cells predict survival benefit from treatment in metastatic castration-resistant prostate cancer.</a> Clin Cancer Res. 14 (19), 6302-6309 (2008).</li>
<li>Tsao, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterising+the+phenotypic+evolution+of+circulating+tumour+cells+during+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Characterising the phenotypic evolution of circulating tumour cells during treatment.</a> Nat Commun. 9 (1), 1482(2018).</li>
<li>Lu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+novel+microfluidic+device+integrating+focus-separation+speed+reduction+design+and+trap+arrays+for+high-throughput+capture+of+circulating+tumor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">A novel microfluidic device integrating focus-separation speed reduction design and trap arrays for high-throughput capture of circulating tumor cells.</a> Lab Chip. 20 (22), 4094-4105 (2020).</li>
<li>Descamps, L., Le Roy, D., Deman, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic-based+technologies+for+ctc+isolation%3A+A+review+of+10+years+of+intense+efforts+towards+liquid+biopsy%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Microfluidic-based technologies for ctc isolation: A review of 10 years of intense efforts towards liquid biopsy.</a> Int J Mol Sci. 23 (4), (2022).</li>
<li>Xu, Y., Chen, B., He, M., Cui, Z., Hu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((All-in-one+microfluidic+chip+for+online+labeling%2C+separating%2C+and+focusing+rare+circulating+tumor+cells+from+blood+samples+followed+by+inductively+coupled+plasma+mass+spectrometry+detection%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">All-in-one microfluidic chip for online labeling, separating, and focusing rare circulating tumor cells from blood samples followed by inductively coupled plasma mass spectrometry detection.</a> Anal Chem. 95 (37), 14061-14067 (2023).</li>
<li>Reza, K. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+situ+single+cell+proteomics+reveals+circulating+tumor+cell+heterogeneity+during+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">In situ single cell proteomics reveals circulating tumor cell heterogeneity during treatment.</a> ACS Nano. 15 (7), 11231-11243 (2021).</li>
<li>Mohamadi, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticle-mediated+binning+and+profiling+of+heterogeneous+circulating+tumor+cell+subpopulations%5BTitle%5D)+AND+%22Angew+Chem+Int+Ed+Engl%22%5BJournal%5D)">Nanoparticle-mediated binning and profiling of heterogeneous circulating tumor cell subpopulations.</a> Angew Chem Int Ed Engl. 54 (1), 139-143 (2015).</li>
<li>Levitin, H. M., Yuan, J., Sims, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+transcriptomic+analysis+of+tumor+heterogeneity%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Cancer%22%5BJournal%5D)">Single-cell transcriptomic analysis of tumor heterogeneity.</a> Trends Cancer. 4 (4), 264-268 (2018).</li>
<li>Sun, Y. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dissecting+spatial+heterogeneity+and+the+immune-evasion+mechanism+of+ctcs+by+single-cell+rna-seq+in+hepatocellular+carcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Dissecting spatial heterogeneity and the immune-evasion mechanism of ctcs by single-cell rna-seq in hepatocellular carcinoma.</a> Nat Commun. 12 (1), 4091(2021).</li>
<li>Miyamoto, D. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RNA-seq+of+single+prostate+ctcs+implicates+noncanonical+wnt+signaling+in+antiandrogen+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">RNA-seq of single prostate ctcs implicates noncanonical wnt signaling in antiandrogen resistance.</a> Science. 349 (6254), 1351-1356 (2015).</li>
<li>Kojima, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+DNA+and+RNA+sequencing+of+circulating+tumor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Single-cell DNA and RNA sequencing of circulating tumor cells.</a> Sci Rep. 11 (1), 22864(2021).</li>
<li>Chauhan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+facs-based+novel+isolation+technique+identifies+heterogeneous+ctcs+in+oral+squamous+cell+carcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Oncol%22%5BJournal%5D)">A facs-based novel isolation technique identifies heterogeneous ctcs in oral squamous cell carcinoma.</a> Front Oncol. 14, 1269211(2024).</li>
<li>Yu, H., Yang, C., Tai, Q., Gao, M., Zhang, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+method+for+counting+and+picking+out+single+circulating+tumor+cells+from+microliter-volume+samples+for+tumor+progression+surveillance+and+single-cell+heterogeneity+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">New method for counting and picking out single circulating tumor cells from microliter-volume samples for tumor progression surveillance and single-cell heterogeneity analysis.</a> Anal Chem. 95 (12), 5232-5239 (2023).</li>
<li>Cheng, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydro-seq+enables+contamination-free+high-throughput+single-cell+rna-sequencing+for+circulating+tumor+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Hydro-seq enables contamination-free high-throughput single-cell rna-sequencing for circulating tumor cells.</a> Nat Commun. 10 (1), 2163(2019).</li>
<li>Simbolo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((DNA+qualification+workflow+for+next+generation+sequencing+of+histopathological+samples%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">DNA qualification workflow for next generation sequencing of histopathological samples.</a> PLoS One. 8 (6), e62692(2013).</li>
<li>Ikeda, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Protocol+for+high-quality+single-cell+rna-seq+from+tissue+sections+with+draql%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Protocol for high-quality single-cell rna-seq from tissue sections with draql.</a> STAR Protoc. 5 (2), 103050(2024).</li>
<li>Yang, Y. P., Giret, T. M., Cote, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circulating+tumor+cells+from+enumeration+to+analysis%3A+Current+challenges+and+future+opportunities%5BTitle%5D)+AND+%22Cancers+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Circulating tumor cells from enumeration to analysis: Current challenges and future opportunities.</a> Cancers (Basel). 13 (11), (2021).</li>
<li>Deng, Z., Wu, S., Wang, Y., Shi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Circulating+tumor+cell+isolation+for+cancer+diagnosis+and+prognosis%5BTitle%5D)+AND+%22EBioMedicine%22%5BJournal%5D)">Circulating tumor cell isolation for cancer diagnosis and prognosis.</a> EBioMedicine. 83, 104237(2022).</li>
<li>Wu, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aptamer-based+detection+of+circulating+targets+for+precision+medicine%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Rev%22%5BJournal%5D)">Aptamer-based detection of circulating targets for precision medicine.</a> Chem Rev. 121 (19), 12035-12105 (2021).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>(3-Mercaptopropilo) trimetoxisilano&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>175617-100G</td><td>Solución MPTS</td></tr><tr><td>20 y más veces; SSC Buffer</td><td>Sangon Biotech</td><td>B548109-0200</td><td></td></tr><tr><td>5 y veces; Búfer RT</td><td>Sangon Biotech</td><td>B610020-0500</td><td></td></tr><tr><td>Anticuerpo monoclonal biotinilado CD45</td><td>eBiociencia</td><td>13-0459-82</td><td>Almacenamiento a 2°Deg; De Do a 8º y £; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Anticuerpo monoclonal EpCAM biotinilado</td><td>eBiociencia</td><td>13-9326-82</td><td>Almacenamiento a 2°Deg; De Do a 8º y £; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Albúmina sérica bovina (BSA)</td><td>Sangon Biotech</td><td>A600332-0100</td><td>Almacenamiento a 2°Deg; De Do a 8º y £; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Chip de cartucho DECODIFICADOR</td><td>Biosistemas Dinámicos</td><td>2203106</td><td>Almacenamiento a 2°Deg; De Do a 8º y £; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Kits de reactivos de cartucho DECODER</td><td>Biosistemas Dinámicos</td><td>2203206</td><td>Almacenamiento a 2°Deg; De Do a 8º y £; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Agua tratada por DEPC</td><td>Sangon Biotech</td><td>B501005-0500</td><td></td></tr><tr><td>D-PBS</td><td>Sangon Biotech</td><td>E607009-0500</td><td>Contiene: NaCl 136,89 mM; KCl 2,67 mM; Na2HPO4 8,10 mM; KH2PO4 1,47 mM. pH=7.2-7.4&nbsp;</td></tr><tr><td>DTT</td><td>Termo Científica</td><td>R0861</td><td>Almacenamiento a 2°Deg; De Do a 8º y £; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Dynabeads MyOne SA T1</td><td>Invitrogen</td><td>65602</td><td>SA-MBs, 1 y mu; m</td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Sangon Biotech</td><td>B540625-0500</td><td>0,5 M, pH=8,0</td></tr><tr><td>KAPA HiFi HotStart ReadyMix</td><td>Roche</td><td>KK2601</td><td>2 y veces; Mezcla de Reacción PCR</td></tr><tr><td>Soln de precipitación de cloruro de litio.</td><td>Invitrogen</td><td>AM9480</td><td>0.2 & micro; Filtrado por m</td></tr><tr><td>Éster de N-&gamma;-maleimidobutiril-oxisuccinimida</td><td>Termo Científica</td><td>22309</td><td>Solución GMBS</td></tr><tr><td>Pluronic F-68</td><td>Sangon Biotech</td><td>A600749-0025</td><td></td></tr><tr><td>Qubit 1 y veces; Kit de análisis HS dsDNA</td><td>Termo Científica</td><td>P33231</td><td></td></tr><tr><td>Solución SDS</td><td>Sangon Biotech</td><td>B648118-0100</td><td>10% SDS</td></tr><tr><td>Estreptavidina</td><td>Sigma Aldrich</td><td>189730</td><td>Almacenamiento a 2°Deg; De Do a 8º y £; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Fotorresist SU-8</td><td>Microquímica</td><td>SU-8 3050</td><td></td></tr><tr><td>Kit de elastómeros de silicona SYLGARD 184</td><td>Dow Corning</td><td>4019862</td><td></td></tr><tr><td>Tris-HCl (pH 7,5)</td><td>LEAGENE</td><td>NR0072</td><td>1 mol/L, pH=7,5, RNasa libre</td></tr><tr><td>Tris-HCl (pH 8.0)</td><td>LEAGENE</td><td>NR0073</td><td>1 mol/L, pH=8,0, libre de RNAS</td></tr><tr><td>Triton X-100</td><td>Sangon Biotech</td><td>A600198-0500</td><td></td></tr><tr><td>Trueprep DNA Library Prep Kit V2 for Illumina&nbsp;</td><td>Vazyme</td><td>TD502</td><td>Kit de preparación de biblioteca de ADN</td></tr><tr><td>Preadolescente-20</td><td>Sangon Biotech</td><td>A600560-0500</td><td></td></tr><tr><td>Cuentas limpias de ADN VAHTS</td><td>Vazyme</td><td>N411</td><td>Perlas magnéticas de inmovilización reversible en fase sólida (SPRI) para purificación del ADN</td></tr></tbody></table>

tecnología de clasificación de células tumorales circulantes de alto rendimiento basada en microfluidos y secuenciación de células individuales

Microfluidics-based High-throughput Circulating Tumor Cell Sorting and Single-cell Sequencing Technology

Tecnología de clasificación de células tumorales circulantes de alto rendimiento basada en microfluidos y secuenciación de células individuales

Circulating tumor cells (CTCs) serve as a promising biomarker for tracking cancer metastasis, progression, and recurrence. Liquid biopsy techniques ...

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Investigación del cáncer

Células tumorales circulantes son aislados de la sangre de pacientes con cáncer sin causar daño celular. El aislamiento de las células tumorales se logra usando una superficie bimolecular de E-selectina además de anticuerpos contra marcadores epiteliales. Un recubrimiento de nanotubos específicamente promueve la adhesión de las células cancerosas que resulta en purezas de captura altas.

Rápido aislamiento de células tumorales viables de circulación de muestras de sangre del paciente

Aquí, presentamos un protocolo para aislar y cultivar células individuales con una plataforma microfluídica, que utiliza un nuevo concepto de diseño de micropozos para permitir el aislamiento de células individuales de alta eficiencia y el cultivo clonal a largo plazo.

Una plataforma microfluídica para el aislamiento de gran procesamiento de celda única y Cultura

Este protocolo describe la funcionalización de superficie personalizable del sistema de destiobiotina, estreptavidina y APTES para aislar tipos celulares específicos de interés. Además, este manuscrito cubre las aplicaciones, optimización y verificación de este proceso.

Un método de aislamiento de células reconocidas a través del vidrio funcionalización de la superficie

Un protocolo para utilizar un poli (N-iso propilacrilamida) (PIPAAm) microfiltro recubierto para la captura eficaz y la liberación de respuesta térmica de las células tumorales circulantes viables (CTC) se presenta. Este método permite la captura de CTC de la sangre de los pacientes y la posterior liberación de CTC viables para el cultivo aguas abajo fuera del chip, análisis y caracterización.

Captura y Liberación de viables células tumorales circulantes de la sangre

Sola célula secuencia revela heterogeneidad genotípica en los sistemas biológicos, pero las tecnologías actuales carecen de la capacidad necesaria para el perfilado profundo de la función y composición de la comunidad. Aquí, describimos un flujo de trabajo de microfluidos para la secuencia &gt; 50.000 genomas unicelulares de diversas poblaciones de la célula.

Una plataforma de ultra rendimiento microfluidos para la secuenciación del genoma de unicelular

Aquí, presentamos un flujo de trabajo integrado para identificar rasgos fenotíricos y moleculares que caracterizan las células tumorales circulantes (CTCs). Combinamos la inmunostalización en vivo y la micromanipulación robótica de los CTCs individuales y agrupados con técnicas basadas en una célula para el análisis y la evaluación de la capacidad de la metastasis-siembra.

Micromanipulación de células tumorales circulantes para análisis molecular descendente y evaluación potencial metastásica

La caracterización de las células tumorales circulantes (CTC) es un tema popular en la investigación traslacional. Este protocolo describe un ensayo de inmunofluorescencia semiautomática (IF) para la caracterización y enumeración de CTCs en muestras de pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC).

Caracterización semiautomática PD-L1 y enumeración de células tumorales circulantes de pacientes con cáncer de pulmón celular no pequeño por inmunofluorescencia

El cultivo de CTC permite una caracterización funcional más profunda del cáncer, a través del ensayo de la expresión de marcadores específicos, y la evaluación de la resistencia a los medicamentos y la capacidad de colonizar el hígado, entre otras posibilidades. En general, el cultivo de CTC podría ser una herramienta clínica prometedora para la medicina personalizada para mejorar el resultado del paciente.

Líneas celulares tumorales circulantes: una herramienta innovadora para la investigación fundamental y traslacional

Las células de cáncer de mama exhiben diferentes propiedades dieléctricas en comparación con las células epiteliales de mama no tumorales. Se ha planteado la hipótesis de que, en base a esta diferencia en las propiedades dieléctricas, las dos poblaciones pueden separarse con fines de inmunoterapia. Para apoyar esto, modelamos un dispositivo microfluídico para clasificar las células MCF-7 y MCF-10A.

Dispositivo microfluídico para la separación de células de cáncer de mama no metastásico (MCF-7) y no tumoral (MCF-10A) mediante dielectroforesis AC

El chip microfluídico clínico es una importante técnica de análisis biomédico que simplifica el preprocesamiento clínico de las muestras de sangre de los pacientes y tiñe inmunofluorescentemente las células tumorales circulantes (CTC) in situ en el chip, lo que permite la rápida detección e identificación de una sola CTC.

Plataforma de chip microfluídico clínico para el aislamiento de células tumorales circulantes versátiles

Aprende a aislar y secuenciar células tumorales circulantes mediante microfluidos de alto rendimiento. Este método mejora la eficiencia de captura y pureza para avanzar en la oncología de precisión mediante biopsia líquida.

Tecnología de clasificación de células tumorales circulantes de alto rendimiento basada en microfluidos y secuenciación de células individuales (Video) | JoVE Journal

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