Small 智能磁性微凝胶/微流控辅助CTC分离和原位监测

从体液中捕捉罕见的疾病相关生物标志物可以提供不同癌症的早期诊断。循环肿瘤细胞（CTCs）是主要的癌症生物标志物之一，它提供了关于癌症转移预后和疾病进展的深入信息。最常见的量化CTCs的临床解决方法是依赖于全血中细胞的免疫磁性分离。执行磁性粒子分离的微流体系统在这方面报告了有前景的结果，然而由于产生的低磁力不足以将细胞捕获在微通道内的指定位置，因此大多数微流体系统的效率有限。近日，维多利亚大学Akbari等人引入了一种新的方法来制造具有优化几何形状和磁性材料的软微磁铁图案。该技术被整合到一个双层微流控芯片中，以定位外部磁场，从而提高了先前工作中开发的磁性纳米/混合微凝胶所标记的癌细胞的捕获效率（CE）。实施组合数值实验策略来设计微流体装置并优化捕获效率并最大化吞吐量。所提出的设计实现了目标细胞的高 CE 和纯度以及对其行为的实时片上监控。本文介绍的策略为癌症相关生物标志物的早期诊断和监测提供了一种简单、低成本但稳健的机会。因此提高了用先前工作中开发的磁性纳米/混合微凝胶标记的癌细胞的捕获效率（CE）。实施组合数值实验策略来设计微流体装置并优化捕获效率和最大化吞吐量。所提出的设计能够实现目标细胞的高CE和高纯度，并对其行为进行实时的片上监测。本文介绍的策略为癌症相关生物标志物的早期诊断和监测提供了一个简单、低成本而稳健的方案。

结果表明，MnFe2O4的组合纳米粉末和椭圆形微磁体可以用作更强大的颗粒和细胞捕获材料。这种方法为使用多功能材料制造微磁体提供了便利，与热沉积和剥离方法相比，这种方法更可行且成本效益更高。设计的微流体系统在使用DMEM培养基和与Jurkat细胞的混合物中的MCF-7细胞（代表 EpCAM阳性CTCs）分离稀有癌细胞中的能力。可以有效地将六个癌细胞捕获在微室中，效率超过60%。微流控平台中抗体偶联的混合微凝胶在MCF-7细胞捕获中表现出良好的能力，最高纯度为87%，明显高于他们团队之前研究的62%纯度。开发的智能纳米/混合微凝胶还可以在捕获过程后立即对捕获的细胞进行片上和实时监测，而无需进一步操作。研究表明，通过在捕获程序后提高混合微凝胶的温度，它们可以释放染料成分，从而迅速对细胞进行染色，用于进一步的诊断识别或监测。

论文题目：Microfluidic-Assisted CTC Isolation and In Situ Monitoring Using Smart Magnetic Microgels

原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202205320

转自：“NANO学术”微信公众号

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