研究人员在 MIT 与约翰斯·霍普金斯合作,开发了一种手持式微流控装置,可在不破坏组织的前提下,从特定部位温和地采集活细胞。装置通过 3D 打印的微流体通道与组织形成真空密封,一根注射器产生负压固定装置,另一根注射器驱动液体流动,在通道内产生剪切应力,使细胞从组织表面脱落。研究团队能够调节剪切应力,以适配不同细胞类型——如前列腺癌细胞在约 1 Pa 即可脱落,而骨癌细胞需要约 5 Pa 才能分离。
在实验中,研究者将装置用于新鲜的人类输卵管样本,成功收集到活细胞并在培养基中快速增殖,随后可进一步培养成类器官用于药物筛选和疾病模型构建。相比传统的化学固定切片方法,新的采集方式保留了细胞活性,显著提升了细胞存活率和培养成功率。
该技术的潜在应用包括:① 在手术后对已切除组织进行精准取样,辅助病理诊断;② 与光学成像技术结合,先定位可疑区域再进行活细胞采集,实现更早的癌症检测;③ 将来可直接在患者体内进行微创取样,为个体化治疗提供实时细胞信息。研究团队计划先在已切除组织上验证,以简化监管路径,随后探索体内取样的可能性。
该项目得到 Break Through Cancer 基金的支持,汇聚了机械工程、材料科学、生物工程等跨学科力量,旨在为卵巢癌等高致死性癌症提供更早的检测手段和个性化治疗方案。
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