用于无创测量细胞电特性的自动化设备，以推进癌症诊断
2023-12-14
来源: drugdu
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有效监测癌症细胞对于医生指导治疗和管理疾病至关重要，有可能降低癌症相关死亡率。测量癌症细胞电特性的非侵入性诊断平台有望早期检测癌症的耐药性和转移。早期的研究发现，癌症的类型及其耐药性状态可以从细胞介电常数和电导率数据中了解。因此，人们越来越需要能够快速测量细胞这些电特性的分析方法。电旋转（ROT）是一种可以通过基于细胞在电场中的运动方式分析介电常数和电导率来捕捉这些细胞特性的方法。这种方法通过分析细胞在调制电场下的频率相关旋转运动来表征细胞类型和状态。然而，传统的ROT方法有局限性，主要是捕获、测量和替换细胞的繁琐过程，这降低了吞吐量——即随着时间的推移分析的细胞数量。
为了克服这些挑战，东京科学大学（TUS，Tokyo，Japan）的研究人员开发了一种连续流ROT（cROT）系统，该系统结合了微流体，可以连续测量细胞动力学，同时在单个设备上捕获细胞。研究人员设计了一种带有叉指电极的设备，用于诱导细胞旋转，并包括一个用于细胞通过的微通道。这些电极的几何形状增加了所分析的细胞的数量，并在收集测量值时减少了细胞更换所需的时间。微通道内的电场允许分析连续细胞流的旋转行为，从而提高自动化系统的吞吐量。
在验证研究中，cROT设备在吞吐量方面显著优于传统的ROT平台。虽然传统的ROT方法每小时处理约10至20个细胞，但cROT系统每小时可处理多达2700个细胞，增加了100多倍。此外，它大大减少了细胞更换所需的时间。其他优点包括系统的高度自动化及其易于安装或拆卸。研究人员希望这种创新方法能够实现快速准确的分析，从而推动癌症药物开发、诊断和新的基于细胞的疗法取得重大进展。这项突破性的技术为肿瘤学领域的关键参与者的合作和采用铺平了道路，有可能改变癌症治疗策略。
TUS机械工程系教授、该项目首席研究员Masahiro Motosuke博士表示：“通过我们的cROT技术，我们解锁了深入研究单细胞动力学微妙复杂性的能力，包括细胞生理学、细胞膜状态和细胞内离子浓度等方面。”
来源：
https://www.labmedica.com/molecular-diagnostics/articles/294799559/automated-device-for-non-invasive-measurement-of-cells-electrical-properties-to-advance-cancer-diagnosis.html
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