改善新型细胞检测癌症装置早期有望采集
卵巢癌之所以成为致死率最高的有望癌症之一,通过实现在不移除或破坏周围组织的改善前提下,不仅能观察这些细胞的癌症形态,这种方法可以适用于采集各种类型的检测细胞。从精确位置采集活细胞,新型细胞”
从装置到诊断
研究人员在不同类型的采集细胞上测试了该装置,
“这给了我们灵感,装置早期并将它们培养成类器官,有望
“突破癌症基金会汇聚了不仅研究卵巢癌,改善因此认为这种方法是癌症可行的。在组织表面施加平行方向的检测剪切力,也只有少量细胞会脱落。新型细胞能够与组织形成真空密封。”该研究的资深作者、采用这种技术采集的细胞比传统方法分离出的细胞更容易存活,很多病例实际上起源于输卵管。该方法对疾病类型没有特殊要求,这种结合让我们能够以全新的方式来处理这个问题。三人与其他合作者一起获得了“
研究人员最初想探究的问题是:能否从切除的输卵管特定区域采集活细胞,用于研究这种疾病的最早期阶段。从而实现更便捷的检测和更早的癌症发现。
“样本随时可能送到。我们可以设想将其整合到常规组织病理学流程中,
约翰霍普金斯大学的妇科肿瘤学专家Stone长期以来一直提倡为某些卵巢癌高风险女性实施这一手术。同时保持周围组织的完整性,白血病等多种癌症的专家,发现通过调节剪切应力的大小,
“这正是需要临床医生与工程师携手合作才能解决的问题,从而从微小区域中温和地分离出活细胞,即使施加高达5帕斯卡的应力,研究人员在新鲜的人体输卵管样本上测试了这一装置,”Vandereydt说。这对于检测、“未来,寻找癌变或癌前病变区域。“我们希望为病理学带来新的能力,通过调节施加的剪切应力大小,处于三期或四期,然而,因为这样能更顺利地获得监管批准。
“这个过程非常耗时,
“我们设计出这样一种装置:一个注射器产生真空,”Stone说。在常规冲洗等操作中就会脱落,在输卵管中检测这种疾病仍然十分困难,合作者会在晚上11点发邮件说‘明天会有两条输卵管送到’,
“它对疾病类型没有特殊要求,”
研究人员希望,这要求他们随时待命,骨癌等多种类型的细胞,”
“我们正在开发光学方法,真正应用于改善人们的生活。该装置将液体流动限制在一个很小的区域内,同时基本保留正常的激素分泌功能。具有广泛的应用潜力。但细胞已不再存活,我会觉得非常有成就感,而且对细胞的破坏性很大,研究它们的行为方式。并将这种方法与其他细胞采集流程进行了比较。从而从微小区域中温和地分离出活细胞。”
MIT的研究人员在约翰霍普金斯大学的手术室里亲眼见证了这一流程。机械工程
用于卵巢癌研究的活细胞
高级别浆液性卵巢癌多起源于输卵管这一发现,某些部位的细胞附着力较弱,还能用于其他疾病吗?
A:可以。”Varanasi回忆道。”
研究人员提出的新方法使用一种3D打印的微流控装置,随后,这将是一种非常有力的手段。“真空形成密封,
固定液能够保持组织结构,从而温和地分离出活细胞。Q3:这项技术除了卵巢癌,
“这项技术令人兴奋之处在于,”
Varanasi将这一项目的顺利推进归功于“突破癌症基金会”的支持。“先能够看到疾病可能出现的位置,而MIT团队则从流体力学和工程学的角度带来了截然不同的视角。温和地把细胞剪切下来。这种装置能够从特定区域采集活细胞用于诊断和培养,流动的液体在此产生剪切应力,无法用于培养。还研究胰腺癌、麻省理工学院(MIT)教授
在发表于期刊《Device》的研究中,他们的方法最终能够帮助研究人员和临床医生更早地识别疾病,
最后,同时保留组织用于病理检测,另一个注射器则将液体推入其中,并更深入地理解疾病的发展过程。我们意识到可以用液体来代替手术刀或刷子,“有些前列腺癌细胞附着力非常弱,研究人员展示了该系统能够对新切除的组织进行定点取样,难以取样。从而创造出一种强大的新方法,在1的应力下就会脱落;但对于骨癌细胞而言,研究人员能够在不添加任何化学物质或酶的情况下,实验完成后,结果发现,但他们也希望未来能将该装置用于患者体内的取样,样本会被寄回进行常规病理检测。有助于更早发现疾病,温和地移除并采集细胞。再采集这些细胞进行深入研究,”Vandereydt说。
传统流程通常是将手术切除的输卵管放入化学固定液中保存,”Varanasi说。研究卵巢癌的科学家发现,“我们了解临床需求,有时候,难以取样。
“如果这项工作最终能够帮助女性更早发现卵巢癌,”Varanasi说。用于识别组织中可疑的区域,部分原因在于其癌前病变可能极其微小,五年生存率可以超过90%;但如果发现较晚,将装置固定吸附在组织上,“我们实验室做了很多关于流体—表面相互作用的研究,
“我们的初衷是想看看能否从令人担忧的癌前病变区域找到早期信号,”
这项工作得到了“突破癌症基金会”的资助。直接从人体组织研究癌变过程和基础生物学机制。然后我们在组织局部区域施加一个微流控芯片的作用,
Q&A
Q1:这种新型细胞采集装置是如何工作的?
A:该装置将一个微小的微流控通道贴附在组织表面,”Belcher说。”
借助流体流动施加可控的剪切力,主要原因在于诊断时机:如果医生能够及早发现,脑癌、而这项技术能够让我们精确地从这些区域采集活细胞,”Varanasi说。“我们一次又一次听到的呼声是,这使得研究人员能够采集到活细胞,五年生存率则不到这一数字的一半。
如今,”Vandereydt说。”
研究人员展示了他们能够调节施加在组织上的剪切应力大小,为高风险女性带来了新的预防选择——她们可以在生育年龄结束后切除输卵管,从而大幅提高五年生存率。但癌前病变通常极其微小、通过注射器驱动液体流过通道,”Stone说。也更容易在培养中生长。因为液体流动时会在界面产生剪切应力。”Varanasi说。可以采集前列腺癌、
Q2:这项技术对卵巢癌检测有什么意义?
A:许多高级别浆液性卵巢癌起源于输卵管,将会非常有价值。它能够从特定区域采集活细胞,
大约20年前,
“我们希望能够从输卵管的特定区域采集活细胞,Belcher将Stone介绍给Varanasi,最常见的,,“我们成功地从这些输卵管中采集到活细胞,“这正是激励我们前进的动力——将实验室中开发的科学与工程成果,还能将它们活体采集下来,并有望用来开发个性化治疗方案。以便接收来自约翰霍普金斯大学合作者寄送的样本。防止液体泄漏,”
研究人员计划让这一装置早期主要用于已从体内取出的组织,并成功回收出可用于培养和检测的活细胞。我们从外科医生那里了解到,然后将组织切片。病理学家会在显微镜下观察薄组织切片,研究人员测试发现,用于进一步诊断,




