乳腺癌循环肿瘤细胞微流控芯片检测研究进展

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤。不可预测的转移性复发是乳腺癌患者治疗失败、复发乃至死亡的主要原因。循环肿瘤细胞(CTC)被定义为从原发肿瘤处脱落并进入循环或淋巴系统的肿瘤细胞。研究证实,CTC的检测可以为乳腺癌的诊断、治疗策略的制定和预后评估提供重要的临床信息。作为液体活检的重要检测对象之一,CTC能够简单地通过抽取患者的血液来收集。然而,大多数CTC在循环中死亡,只有极少数存活并侵犯远处器官。数量上的稀缺、CTC的异质性以及血液中复杂成分的干扰使得CTC的准确检测成为一个巨大的挑战。针对CTC的生物和物理特性开发的各种检测方法往往需要在检测前对CTC进行分离和富集,但吸附、洗脱和转移等预处理过程不可避免地会造成CTC的损失,而耗时、操作复杂、设备昂贵等问题也限制了CTC的临床应用,因此迫切需要开发新的检测技术。以微加工结构为特征的微流控技术近年来受到了广泛关注与研究,微流控技术可以精确控制微米级的流体和细胞,因而成为一种特别适合检测稀有CTC的方法。微流控芯片具有成本低、操作简单、低耗材、高通量、实时检测等优势,其小型化的特点可将多种检测技术集成于微尺度中,为CTC的分离、鉴定和表征提供了一个高效的平台,有助于对肿瘤患者进行个体化分析与治疗。最近,三维(3D)打印技术的兴起为微流控芯片的制造提供了更高效、个性化的方式,避免了传统微流体器件制作方法步骤复杂、耗时等问题。逐层打印出的3D结构将促进微流控芯片实现更高效率和更高通量,并将推动实验室技术成功应用于临床,为肿瘤的生物学和临床研究开辟新视野,为乳腺癌的诊断治疗提供前所未有的机会。本文中,笔者分析了近年来CTC的不同检测手段的特点,阐述了微流控技术在乳腺癌CTC检测中的应用研究,以及3D打印微流控芯片技术前沿,并对3D打印微流控芯片技术在乳腺癌CTC检测中的应用前景进行了展望。