癌症患者的血液循环肿瘤细胞的分离,而造成细胞损伤。肿瘤细胞的分离,实现使用的E-选择双分子表面,除了对上皮标记的抗体。碳纳米管涂层,特别是促进癌细胞粘附造成捕获纯度高。
循环肿瘤细胞(CTC)的传播从整个循环系统的原发肿瘤的细胞,可以最终形成二次肿瘤,在遥远的地方。 CTC数量可以用来追踪病情恶化的基础上,四氯化碳浓度之间的相关血液和疾病的严重程度1。作为一种治疗工具,CTC可以研究在实验室中,制定个性化治疗。为此,反恐委员会的隔离必须不会引起细胞损伤,与其他类型的细胞,尤其是白细胞的污染,必须避免尽可能多尽可能2。许多目前的技术,包括唯一获得FDA批准用于反恐枚举设备,破坏隔离进程的一部分CTC(更多信息请参见参考文献2)。一个微流体装置,捕捉可行的反恐委员会介绍,除了对3上皮标记的抗体与E-选择素糖蛋白功能表面组成。为了提高设备perfor曼斯纳米粒子涂层组成的埃洛石纳米管,铝纳米粘土4收获。 E-选择素分子提供了一种手段来捕捉快速移动的反恐委员会通过泵装置,贷款比替代微流体器件的优势,其中较长的处理时间是必要的,以提供足够的时间与表面相互作用的靶细胞。上皮目标的抗体提供反恐特异性设备,以及提供一个现成的可调参数来调整隔离。最后,埃洛石纳米管涂层可显着增强的隔离相比其他技术,以帮助捕捉快速移动的细胞,提供蛋白质的吸附表面积增加,并击退污染白细胞3,4。该装置是由一个简单的技术使用的现成材料,并已成功地用于捕捉癌细胞从血液转移癌症患者。捕获细胞维持至15天的文化隔离后,这些样品通常> 50%可行的每个病人的原发肿瘤细胞组成。此设备已被用于捕捉可行的四氯化碳稀释的全血和白膜样品。最终,我们提出在临床上的功能来开发个性化的癌症治疗技术。
这是经常发生的情况,在发现新的癌症疗法的早期步骤,利用肿瘤细胞株,其中承担问题的原发肿瘤细胞相似,但仍然在使用,因为他们在实验室中使用的方便。将加快发展进入新的癌症疗法的研究,如果早在新的研究主要利用人类癌细胞。反恐委员会是最容易进入癌细胞的类型,由于其存在于血液和易用性的标准抽血。此外,循环肿瘤细胞代表了在5,6转移过程中的必要步骤,因此其相关的疾病,并针对新药物的效用,是明确的。反恐血液在体外分离是复杂的,其低浓度:每百万亿红细胞7%的白细胞或秩序。目前的方法检测血液中的四氯化碳,包括唯一获得FDA批准的技术细胞中的大多数搜索(Veridex)的,在检测过程中损坏或破坏细胞,排除使用超出枚举。上面介绍的方法,不破坏细胞活力,从而打开了未来癌症临床研究的大门。作为完整的细胞恢复是这项技术的目标,这是势在必行,细胞被小心处理,特别是在血液中分离步骤。
有许多可调参数,在这个系统可以修改,以达到提高产量的关键特征,如癌症类型而定。在上述步骤,我们已经选择使用EpCAM的的CTC具体处理前列腺癌样本时除外抗体作为一个为所有类型的癌症,其中抗PSMA的使用。癌症特异性抗体的进一步换人当然是可以用于改善个别病人的性能。此外,选择和抗体浓度可以改变,以提高捕捉8。
“设备的基本特征是E-选择素分子在表面上成立。E-选择通常招募快速移动的白细胞向炎症部位的内皮细胞功能的壁面上表示。流动的白细胞结合瞬时到选择的分子,在较慢的,滚动的行为,有利于慢,通过整合内皮细胞结合。令人信服的实验证据存在的情况下,反恐委员会可以渗出9,10由一个类似的机制。选择列入使该器件能够在更大的流速经营,价格,否则将阻止细胞结合的抗体,11。因此我们的设备生理模仿小静脉,以biomimetically捕捉流动反恐不造成细胞损伤。增强设备性能,可以归结为埃洛石纳米管涂层除了壁面该设备。以往的研究表明,有三个主要组成部分的碳纳米管涂层,可以改进的功能。首先,碳纳米管涂层提供表面积增加,从而在表面上4蛋白沉积更大。其次,在表演上的碳纳米管涂层的原子力显微镜,我们已经决定从表面到流,单个碳纳米管突出。这使选择分子将高达1微米以上的表面,使细胞可以被捕获,并通过管4招募表面早在他们的轨迹。最后,埃洛石纳米管涂层能够防止白细胞粘附和蔓延,表面上允许的捕获与CTC沿白细胞数量减少,从而更大的后续反恐纯度3。
The authors have nothing to disclose.
来自国家癌症研究所通过奖号码U54CA143876微环境及转移工作的过程中得到了康奈尔大学的中心。内容完全是作者的责任,并不代表官方意见的国家癌症研究所或国家卫生研究院。额外资助的这项工作是由国家科学基金会研究生研究奖学金(ADH)的部分。
Name of reagent | Company | Catalog Number |
300 um ID tubing | Braintree Scientific | MRE025 |
Larger tubing for connection to syringe | IDEX Health & Science | 1507L |
5mL syringe for pump | BD | 309603 |
Connector small to large tubing | IDEX Health & Science | P-770 |
Connector large tubing to syringe | IDEX Health & Science | F-120 and P-659 |
Syringe for microtube (3/10cc Insulin Syringe U-100 29G 1/2′) | BD | 309301 |
Accutase | MP Biomedicals LLC | 1000449 |
Ficol-Paque Plus | GE Healthcare Bio-Sciences AB | 17-1440-03 |
RBC Lysis Buffer (Buffer EL, 1000mL) | Qiagen | 1014614 |
Protein G, 5 mg | CalBiochem (calbiochem.com) | 539303 |
Human EpCAM/TROP-1 Antibody | R&D Systems | MAB960 |
PSMA Antibody (GCP-04) | abcam | ab66911 |
96 well plates (Microtest 96) | BD Falcon | 35-3072 |
Blotting Grade Blocker Non-Fat Dry Milk, 300g | Bio-Rad Laboratories | 216005508 |
Halloysite Nanotubes | NaturalNano | NN-HNT200 |
Calcium Carbonate, 5g | Aldrich Chemistry | 481807 |
rhE-Selectin/Fc Chimera, 100 ug | R&D Systems | 724-ES |
RPMI Medium 1640 | Gibco | 22400-089 |
DPBS | Gibco | 14190-095 |
Poly-L lysine 0.1% w/v in water | Sigma-Aldrich | P8920-100ML |
Sonic Dismembrator | Fisher Scientific | Model 100 |
Fetal Bovine Serum | Atlanta Biochemicals | S11056H |
Penicillin Streptomycin | Sigma Life Siiences | P0781 |