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微流控芯片在ctDNA和CTC中的应用

相比传统肿瘤手术、创伤的检测方式,液态活检无创便捷,并且可以实时进行监测,使其成为国际研究领域及临床领域关注的重点。如今发展较为成熟的技术是ctDNA和CTC。


ctDNA:


ctDNA是肿瘤患者血液中游离的来自肿瘤的DNA(circulating tumor DNA,ctDNA),因为基于ctDNA检测的液态活检进入MIT评选的2015年十大突破技术,因而广受关注。


ctDNA常用数字PCR进行研究,其对微量DNA的检测,包括微量的突变有广泛的应用前景,是目前发展的一个重要方向。如今数字PCR可以分为两类,一个液滴类的数字PCR,还有一个是微流控数字PCR。


微流控芯片数字PCR采用微流控芯片,将PCR反应液分割成数量众多且体积相等的反应单元,通过检测扩增后荧光信号呈阳性的反应单元的数量对核酸模板进行定量,具有可绝对定量、灵敏度高等优点。在感染性疾病诊断、肿瘤早期诊断、产前诊断等多个领域显示出巨大的应用前景。


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数字PCR ctDNA检测的应用主要是检测稀有突变和拷贝数变异分析,在基因表达分析以及甲基化位点分析可以准备实现。其对用量使用,试剂的使用,分析,后期非常好的操作性和便捷性。但在通量性等方面还需要继续提升。


CTC:


循环肿瘤细胞(CTC,CirculatingTumorCell)是存在于外周血中的各类肿瘤细胞的统称,因自发或诊疗操作从实体肿瘤病灶(原发灶、转移灶)脱落,大部分CTC在进入外周血后发生凋亡或被吞噬,少数能够逃逸并锚着发展成为转移灶,增加恶性肿瘤患者死亡风险。CTC检测通过捕捉检测外周血中痕量存在的CTC,监测CTC类型和数量变化的趋势,以便实时监测肿瘤动态、评估治疗效果,实现实时个体治疗。


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循环肿瘤CTC相比ctDNA有自己的优势,微流控在该领域也有非常重要的作用,由于微流控芯片管道尺寸在微米量级和细胞尺寸匹配,非常适合应用于细胞分选,近些年来,有越来越多的研究者将该技术应用在CTCs的分选上。大家都知道,CTC在血液中非常稀少,如何实现CTC的捕获是关键。如今CTC捕获有三个关键技术瓶颈需要突破。


1、有效提高捕获率;

2、实现较高细胞纯度,保持完整细胞活性。

3、提升通量,包括样本数量处理能力和样本体积的处理能力。


标签:   微流控芯片 液态活检 CTC
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