微小的过滤器有助于检测癌细胞

 
模拟显示癌细胞多发性骨髓瘤细胞(也称为cCPC)卡在新过滤器设备的微柱之间，如Biomicrofluidics中所述。蓝色轮廓是cCPC，流体从上到下流动。图片来源：多伦多大学的Lidan You多发性骨髓瘤是一种血液癌症，其中恶性浆细胞(一种白细胞)积聚在骨髓中。这会导致骨骼破坏和骨髓衰竭，在健康个体中会产生人体所有的红细胞。美国癌症协会的最新数据估计，每年大约诊断出27,000例MM新病例，其中有11,000多例患者死亡。
最近的研究表明，一些骨髓瘤细胞可以离开骨髓进入血液。这些细胞在血液中的存在，被称为克隆循环浆细胞或cCPC，与较短的生存时间相关。
迄今为止，很难检测到血液中的cCPC。现有方法不能总是检测出MM患者中这些细胞的低水平。在本周的《生物微流体学》(Biomicrofluidics)中，研究人员报告了一种新设备的开发，该设备可以检测和分离少量血液中的cCPC。
该设备是将恶性浆细胞与正常浆细胞分离的一种过滤器。它基于被称为微流体学的概念。过滤作用归因于流动通道中的微小支柱，其设计精确，可让正常血细胞通过过滤器，同时捕获癌性cCPC。
开发此设备的科学家使用计算模型来考虑各种尺寸的圆形，方形和菱形支柱。他们的计算机模型显示钻石形状提供了较低的流动阻力。他们还发现，通过调整菱形，使柱子更长，更尖，可以改善过滤效果。
红细胞是血浆中最小的细胞，直径范围为6-8微米。白细胞(WBC)较大，直径范围为7到30微米。尽管癌性cCPC很大，大小为30-50微米，但最小的cCPC的大小与最大的WBC大约相同。但是，白细胞可能会变形并挤在细小的柱子之间。 cCPC较硬，无法以这种方式变形，因此最终卡在了过滤器中。
对培养的癌细胞以及MM患者的血液样本进行了研究。从活动性MM患者中捕获的cCPC数量远高于缓解期患者或健康个体。合著者Lidan You说：“该设备作为一种无创方法，具有巨大的潜力，可用于早期发现或监测MM疾病的进展。”