Name: Tecnologia di selezione delle cellule tumorali circolanti ad alto rendimento e sequenziamento di singole cellule basata sulla microfluidica (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-11-14T12:40:00.000+00:00
Duration: 9 min 45 s
Description: Scopri un protocollo integrato ad alto rendimento per l'isolamento e il sequenziamento di cellule tumorali circolanti mediante microfluidica. Questo metodo migliora l'efficienza di cattura e la purezza per la ricerca oncologica di precisione.

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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-Mercaptopropile) trimetossisilano&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>175617-100G</td><td>Soluzione MPTS</td></tr><tr><td>20 e volte; SSC Buffer</td><td>Sangon Biotech</td><td>B548109-0200</td><td></td></tr><tr><td>5 e volte; RT Buffer</td><td>Sangon Biotech</td><td>B610020-0500</td><td></td></tr><tr><td>Anticorpo monoclonale CD45 biotinilato</td><td>eBioscienza</td><td>13-0459-82</td><td>Deposito a 2°Deg; Da C a 8°°; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Anticorpo monoclonale EpCAM biotinilato</td><td>eBioscienza</td><td>13-9326-82</td><td>Deposito a 2°Deg; Da C a 8°°; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Albumina sierica bovina (BSA)</td><td>Sangon Biotech</td><td>A600332-0100</td><td>Deposito a 2°Deg; Da C a 8°°; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Chip a cartuccia DECODER</td><td>Biosistemi Dinamici</td><td>2203106</td><td>Deposito a 2°Deg; Da C a 8°°; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Kit di reagenti per cartucce DECODER</td><td>Biosistemi Dinamici</td><td>2203206</td><td>Deposito a 2°Deg; Da C a 8°°; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Acqua trattata 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>Thermo Scientific</td><td>R0861</td><td>Deposito a 2°Deg; Da C a 8°°; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Dynabeads MyOne SA T1</td><td>Invitrogen</td><td>65602</td><td>SA-MB, 1 e 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 e volte; Mix di reazioni PCR</td></tr><tr><td>Soln di precipitazione cloruro di litio.</td><td>Invitrogen</td><td>AM9480</td><td>0.2 & micro; M filtrato</td></tr><tr><td>N-&gamma;-maleimidobutiril-ossisuccinimide estere</td><td>Thermo Scientific</td><td>22309</td><td>Soluzione GMBS</td></tr><tr><td>Pluronic F-68</td><td>Sangon Biotech</td><td>A600749-0025</td><td></td></tr><tr><td>Qubit 1 e volte; Kit di analisi HS dsDNA</td><td>Thermo Scientific</td><td>Q33231</td><td></td></tr><tr><td>Soluzione SDS</td><td>Sangon Biotech</td><td>B648118-0100</td><td>10% SDS</td></tr><tr><td>Streptavidina</td><td>Sigma Aldrich</td><td>189730</td><td>Deposito a 2°Deg; Da C a 8°°; C&nbsp;</td></tr><tr><td>Fotoresist SU-8</td><td>MicroChimica</td><td>SU-8 3050</td><td></td></tr><tr><td>Kit di elastomeri in silicone 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, RNasi libera</td></tr><tr><td>Tris-HCl (pH 8.0)</td><td>LEAGENE</td><td>NR0073</td><td>1 mol/L, pH=8,0, senza RNASI</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 di preparazione della libreria di DNA</td></tr><tr><td>Preadolescente-20</td><td>Sangon Biotech</td><td>A600560-0500</td><td></td></tr><tr><td>Perle pulite VAHTS DNA</td><td>Vazyme</td><td>N411</td><td>Sfere magnetiche di immobilizzazione reversibile in fase solida (SPRI) per la purificazione del DNA</td></tr></tbody></table>

tecnologia di selezione delle cellule tumorali circolanti ad alto rendimento e sequenziamento di singole cellule basata sulla microfluidica

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

Tecnologia di selezione delle cellule tumorali circolanti ad alto rendimento e sequenziamento di singole cellule basata sulla microfluidica

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

microfluidics-based-high-throughput-circulating-tumor-cell-sorting

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Ricerca sul cancro

Cellule tumorali circolanti sono isolate dal sangue di pazienti affetti da cancro senza infliggere danni cellulari. Isolamento di cellule tumorali viene eseguita utilizzando una superficie bimolecolare di E-selectina in aggiunta agli anticorpi contro marcatori epiteliali. Un rivestimento nanotubo favorisce espressamente adesione cellulare del cancro con conseguente purezze cattura elevate.

Isolamento rapido di cellule tumorali circolanti da campioni di sangue del paziente

Qui, presentiamo un protocollo per l'isolamento e la coltura di singole cellule con una piattaforma microfluidica, che utilizza un nuovo concetto di progettazione di micropozzetti per consentire l'isolamento di singole cellule ad alta efficienza e la coltura clonale a lungo termine.

Una piattaforma Microfluidic per l&#39;isolamento Single-cell high-throughput e cultura

Questo protocollo descrive la funzionalizzazione della superficie personalizzabile del sistema destiobiotina, streptavidina e APTES al fine di isolare specifici tipi di cellule di interesse. Inoltre, questo manoscritto copre le applicazioni, l'ottimizzazione e la verifica di questo processo.

Un metodo di isolamento delle cellule mirata tramite Glass funzionalizzazione superficiale

Un protocollo di utilizzare un poli (N--ISO propylacrylamide) (PIPAAm) microfiltro rivestito per la cattura e il rilascio efficace thermoresponsive delle cellule tumorali circolanti vitali (CTC) è presentato. Questo metodo permette la cattura di CTC dal sangue dei pazienti e il successivo rilascio di valida CTC per la cultura a valle off-chip, analisi e caratterizzazione.

Cattura e rilascio di vitali circolanti cellule tumorali del sangue

Cella singola sequenza rivela eterogeneità genotipica nei sistemi biologici, ma le attuali tecnologie mancano la velocità effettiva necessaria per la profonda analisi della funzione e della composizione della Comunità. Qui, descriviamo un workflow di microfluidica per sequenziamento &gt; 50.000 unicellulare genomi da diverse popolazioni cellulari.

Una piattaforma di Microfluidic ad altissima velocità di trasmissione per il sequenziamento del genoma di cella singola

Qui, presentiamo un flusso di lavoro integrato per identificare le caratteristiche fenotipiche e molecolari che caratterizzano le cellule tumorali circolanti (CTC). Combiniamo l'immunocolorazione dal vivo e la micromanipolazione robotica di CTC singoli e cluster con tecniche a singola cellula per l'analisi a valle e la valutazione dell'abilità di metastasi-semina.

Micromanipolazione delle cellule tumorali circolanti per l'analisi molecolare a valle e la valutazione del potenziale metastatico

La caratterizzazione delle cellule tumorali circolanti (CTC) è un argomento popolare nella ricerca traslazionale. Questo protocollo descrive un test di immunofluorescenza semi-automatica (IF) per la caratterizzazione PD-L1 e l'enumerazione dei CTC in campioni di pazienti affetti da cancro del polmone non a piccole cellule (NSCLC).

Caratterizzazione semiautomatica PD-L1 ed enumerazione delle cellule tumorali circolanti da pazienti affetti da cancro del polmone a cellule non piccole mediante immunofluorescenza

La coltura di CTC consente una caratterizzazione funzionale più profonda del cancro, attraverso l'analisi dell'espressione di marcatori specifici e la valutazione della resistenza ai farmaci e della capacità di colonizzare il fegato tra le altre possibilità. Nel complesso, la cultura CTC potrebbe essere uno strumento clinico promettente per la medicina personalizzata per migliorare l'esito del paziente.

Linee cellulari tumorali circolanti: uno strumento innovativo per la ricerca fondamentale e traslazionale

Le cellule del cancro al seno presentano proprietà dielettriche diverse rispetto alle cellule epiteliali mammarie non tumorali. È stato ipotizzato che, sulla base di questa differenza di proprietà dielettriche, le due popolazioni possano essere separate ai fini dell'immunoterapia. Per supportare questo, modelliamo un dispositivo microfluidico per ordinare le celle MCF-7 e MCF-10A.

Dispositivo microfluidico per la separazione di cellule di cancro al seno non metastatiche (MCF-7) e non tumorali (MCF-10A) mediante dielettroforesi AC

Il chip microfluidico clinico è un'importante tecnica di analisi biomedica che semplifica la pre-elaborazione del campione di sangue del paziente clinico e colora immunofluorescentmente le cellule tumorali circolanti (CTC) in situ sul chip, consentendo la rapida rilevazione e identificazione di un singolo CTC.

Piattaforma di chip microfluidici clinici per l'isolamento di cellule tumorali circolanti versatili

Scopri un protocollo integrato ad alto rendimento per l'isolamento e il sequenziamento di cellule tumorali circolanti mediante microfluidica. Questo metodo migliora l'efficienza di cattura e la purezza per la ricerca oncologica di precisione.

Tecnologia di selezione delle cellule tumorali circolanti ad alto rendimento e sequenziamento di singole cellule basata sulla microfluidica (Video) | JoVE Journal

Tecnologia di selezione delle cellule tumorali circolanti ad alto rendimento e sequenziamento di singole cellule basata sulla microfluidica

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