基于先进聚合物微机电系统工艺制备的2.5维微孔阵列滤膜兼具超高孔隙率和精确可控的微孔结构,实现了多种大体积复杂临床体液中痕量脱落肿瘤细胞的高效简便检测。
年来,液态活检方法逐渐进入临床,从临床液体样本中捕获并分析痕量肿瘤细胞,并为临床诊断提供辅助依据。该技术被《麻省理工科技评论》评为2015年全球十大突破性技术之一。通过液态活检技术捕获肿瘤细胞,可进一步基于现有细胞学方法及其他肿瘤标志物检测手段,为临床肿瘤诊断提供参考依据,是现行标准的重要补充,并越来越受到临床的重视。
北京大学微纳电子学研究院王玮教授和北京大学第一医院李海潮教授/主任医师,自2011年起在北京大学专项计划支持下开展肿瘤早期诊断方法学研究,并逐步形成由微纳米技术、物理学、化学、纳米生物学、分子生物学和临床医学领域具有国际一流水平的中青年科学家共同组成的基于微纳米技术的转化医学研究团队。经过几年的不断改进和验证,团队从先进聚合物微机电系统出发,以大体积临床液态样本为研究对象,开发出超高体积通量的2.5维微孔阵列滤膜柔性过滤技术,并初步建立了相应的液态活检平台。2.5维超高体积通量微孔阵列滤膜宏观上具有大面积(15毫米×15毫米以上)的特点,初步实现了超高体积通量液态活检操作(在无负压或注射泵过膜时,水相样品体积通量大于100 毫升/分,全血样品的体积通量大于10 毫升/分),微观结构上具有高深宽比的微孔结构和具有高鲁棒性的微孔附近层流流场。初步实验验证该平台可实现快速捕获低至1个细胞的痕量脱落肿瘤细胞,适用于血液、尿液、肺泡灌洗液、腹腔灌洗液、术中组织消化液等大体积临床样本。该技术作为新一代液态活检平台,将助力精准医疗和临床肿瘤诊治的进步,提高癌症患者预后。
致谢:感谢国家自然科学基金项目“超声辅助的无堵塞大通量细胞过滤分离方法”(项目编号:81611540352)、北京市自然科学基金项目“基于Parylene MEMS工艺的超高体积通量液态活检技术”(项目编号:4172028)以及北京大学转化医学专项、医信种子基金的支持。
王玮:北京大学微纳电子学研究院教授、副院长,集成微纳系统(MEMS)研究所所长,微米纳米加工技术国家级重点实验室副主任。
李海潮:北京大学第一医院教授,主任医师。
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