癌症通过循环肿瘤细胞（CTC）传播，这些细胞通过血液传播到其他器官，且几乎无法追踪。美国研究人员在一期《自然·通讯》上发表论文称，他们发现了一种检测方法，可通过显示癌症如何转移以及它们处于什么阶段来改变癌症治疗。

当肿瘤开始转移时，它会将细胞释放到血液中。单个细胞通常无法自行在血流中存活，但细胞簇则很“健壮”并能将癌症推向转移状态。事实证明，CTC难以研究且更难治疗。每毫升血液中含有数十亿个细胞，而这些细胞中只有少数会成为转移性癌症患者的CTC。使用传统实验室方法无法实现如此强烈的过滤。

从患者血液样本中采集的肿瘤细胞正在从设备中挑选出来进行测序。该设备位于显微镜台上的培养皿中，玻璃微毛细管收集循环肿瘤细胞簇。

图片来源：《自然·通讯》

佐治亚理工学院电气与计算机工程学院团队发明了一种名为“簇井”的新型芯片，通过将微流控芯片的精度与膜过滤的效率相结合来发现CTC簇。使用微米大小的特征，微流控芯片可精确定位血液样本中的每个细胞，并确定它是否癌变。

为了快速处理临床相关的血液量，团队依靠膜过滤使芯片操作更具可扩展性。实际上，该芯片看起来像一个标准的膜过滤器，但在电子显微镜下，微流控芯片揭示了其用于捕获簇同时让其他血细胞通过的微妙结构。

与传统的微流控芯片相比，新检测方法在通量上提高几个数量级，灵敏度更高。团队使用该芯片筛查卵巢癌或前列腺癌患者的血液样本。他们从这些患者中分离出2到100多个的CTC簇，并使用RNA测序来分析一个子集。

该芯片的设计意味着CTC簇在微孔中过滤，以便作进一步分析。即使是单个CTC也可包含大量关于患者及其特定癌症的数据，这对于管理疾病至关重要。

研究人员注意到，卵巢癌患者血液中成簇的数百个CTC，其中一些还活着，从而导致疾病的传播。此外，通过对芯片分离的前列腺CTC簇中的RNA进行测序，他们确定了这些转移细胞表达的特定基因。重要的是，来自不同患者的CTC簇被证明表达不同的基因，这些基因可潜在地用于开发个性化的靶向治疗。

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