Method Article

Kliniczna mikroprzepływowa platforma chipowa do izolacji wszechstronnych krążących komórek nowotworowych

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

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

Kliniczny chip mikroprzepływowy jest ważną techniką analizy biomedycznej, która upraszcza wstępne przetwarzanie próbek krwi pacjenta klinicznego i immunofluorescencyjnie barwi krążące komórki nowotworowe (CTC) in situ na chipie, umożliwiając szybkie wykrycie i identyfikację pojedynczego CTC.

Abstract

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

Krążące komórki nowotworowe (CTC) są istotne w prognozowaniu, diagnostyce i terapii przeciwnowotworowej. Liczenie CTC ma zasadnicze znaczenie w określaniu choroby pacjenta, ponieważ CTC są rzadkie i niejednorodne. CTC są odłączane od guza pierwotnego, dostają się do układu krążenia krwi i potencjalnie rosną w odległych miejscach, dając w ten sposób przerzuty do guza. Ponieważ CTC przenoszą podobne informacje do guza pierwotnego, izolacja CTC i późniejsza charakterystyka mogą mieć kluczowe znaczenie w monitorowaniu i diagnozowaniu raka. Enumeracja, modyfikacja powinowactwa i kliniczne barwienie immunofluorescencyjne rzadkich CTC są skutecznymi metodami izolacji CTC, ponieważ dostarczają niezbędnych elementów o wysokiej czułości. Chipy mikroprzepływowe oferują metodę płynnej biopsji, która jest wolna od bólu u pacjentów. W niniejszej pracy przedstawiamy listę protokołów klinicznych chipów mikroprzepływowych, wszechstronnej platformy izolującej CTC, która obejmuje zestaw funkcji i usług wymaganych do separacji, analizy i wczesnej diagnozy CTC, ułatwiając w ten sposób analizę biomolekularną i leczenie raka. Program obejmuje zliczanie rzadkich komórek nowotworowych, kliniczne wstępne przetwarzanie krwi pacjenta, które obejmuje lizę czerwonych krwinek, oraz izolację i rozpoznawanie CTC in situ na chipach mikroprzepływowych. Program umożliwia precyzyjne zliczanie komórek nowotworowych lub CTC. Dodatkowo program zawiera narzędzie, które obejmuje izolację CTC za pomocą wszechstronnych chipów mikroprzepływowych i identyfikację immunofluorescencyjną in situ na chipach, a następnie analizę biomolekularną.

Introduction

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

Krążące komórki nowotworowe (CTC) są istotne w prognozowaniu, diagnostyce i terapii przeciwnowotworowej. Liczenie CTC jest niezbędne, ponieważ CTC są rzadkie i niejednorodne. Enumeracja, modyfikacja powinowactwa i kliniczne barwienie immunofluorescencyjne rzadkich CTC są potężnymi technikami izolacji CTC, ponieważ oferują niezbędne elementy o wysokiej czułości1. Rzadka liczba komórek nowotworowych zmieszanych z normalną krwią ściśle naśladuje prawdziwą krew pacjenta, ponieważ 2-3 ml prawdziwej krwi pacjenta zawiera tylko 1-10 CTC. Aby rozwiązać krytyczny problem eksperymentalny, zamiast używać dużej liczby komórek nowotworowych wprowadzonych do....

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

Protocol

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

Próbki krwi pacjenta zostały dostarczone przez Longhua Hospital Affiliated to Shanghai Medical University.Protokół jest zgodny z wytycznymi komisji etyki badań na ludziach Trzeciego Szpitala Uniwersytetu Pekińskiego. Uzyskano świadomą zgodę pacjentów na wykorzystanie próbek do celów badawczych.

1. Eksperyment wstępny w celu sprawdzenia skuteczności wychwytywania z hodowanych komórek nowotworowych

  1. Hoduj komórki nowotworowe MCF-7, MDA-MB-231 i HeLa w celu określenia skuteczności wychwytywania. Rozcieńczyć zawiesinę komórek nowotworowych, policzyć liczbę komórek nowotworowych i powtarzać, aż do uzyskania pożądanej ....

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

Results

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

Cała konfiguracja obejmuje pompę strzykawkową, strzykawkę i chip mikroprzepływowy. Zawiesina komórek w strzykawce jest podłączona do pompy strzykawkowej, a zawiesina komórek jest wprowadzana do chipa mikroprzepływowego w celu wychwycenia komórek. Skuteczność wychwytywania dla wszystkich zastosowanych chipów mikroprzepływowych wynosiła około 90% lub więcej. Dla chipa falowego zaprojektowaliśmy mikrostruktury o zróżnicowanych szczelinach. Małe szczeliny są wykorzystywane do wychwytywania CTC, a duże luki służą do przyspies.......

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

Discussion

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

Rokowanie i wczesna diagnoza raka mają znaczący wpływ na leczenie nowotworów1. Izolacja CTC za pomocą chipów mikroprzepływowych zapewnia płynną biopsję bez inwazji. Jednak CTC są niezwykle rzadkie i niejednorodne we krwi1, co sprawia, że wyizolowanie CTC jest trudne. CTC mają podobne właściwości do pierwotnych źródeł nowotworów, z których pochodzą. W związku z tym CTC odgrywają istotną rolę w przerzutach raka1.

Proponowan.......

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

Disclosures

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

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Acknowledgements

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

Ta praca badawcza była wspierana przez Anhui Natural Science Foundation of China (1908085MF197, 1908085QB66), National Natural Science Foundation of China (21904003), Projekt Badań Naukowych Komisji Edukacji Tianjin (2018KJ154), Prowincjonalny Program Badań Przyrodniczych Instytucji Szkolnictwa Wyższego Prowincji Anhui (KJ2020A0239) oraz Shanghai Key Laboratory of Multidimensional Information Processing, East China Key Laboratory of Wielowymiarowe Przetwarzanie Informacji, Uniwersytet Normalny Wschodniochiński (MIP20221).

....

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

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Kalibrowane pipety mikrokapilarne
CD45-PEBD Biosciences560975
CK-FITCBD Biosciences347653cytokeratyna przeciwciało monoklonalne
DMEMHyCloneSH30081.05
GIBCO, USA26140
Hoechst 33342Sondy molekularne, Solarbio Corp., ChinyC0031
penicylina-streptomycynaYing Niezawodna biotechnologia, Chiny
Liza czerwonych krwinek (RBCL)Solarbio, PekinR1010
Calcein AM BIOTIUM 80011 Sigma- Aldrich P0799 płodowa surowica bydlęca (FBS)

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