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“小芯片”大战胰腺癌!微流控技术捕捉癌症“转移种子”,或将改变临床治疗未来!

  • Nov 24
  • 4 min read

当我们谈到最难对付的癌症,胰腺癌永远榜上有名。它“沉默”“不痛不痒”,一发现往往已是晚期;患者经历手术后,仍有高达 70% 的复发风险。五年生存率仅约 13%,在美国癌症死亡原因中排名第三。


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但最近,美国伊利诺伊大学芝加哥分校(UIC)的一项研究,让这片长期“无解”的领域出现了关键进展:一个小小的微流控装置,竟能捕捉到胰腺癌的“转移种子”,并可能帮助医生更早识别复发和转移风险。


这项成果已发表于国际期刊《Lab on a Chip》。



🧬手术中的“逃兵”——为什么它们如此危险?


手术切除肿瘤本是治疗的关键一步,但在操作过程中,也有可能令癌细胞脱离原发肿瘤进入血液。这些被称为 循环肿瘤细胞(CTCs) 的微小“逃兵”,拥有很强的侵袭性,一旦在身体其他部位落脚,就可能形成新的转移灶。


麻醉学教授、研究首席 Gina Votta-Velis 形象地说:

“CTCs 就像转移的种子。只要他们不被清除,就有可能在任何地方再次生长。”

问题是——CTCs 太稀少了。通常在几十亿个血细胞里,只有几十个癌细胞。想找到它们,和“大海捞针”没区别。但如果能精准捕捉 CTCs,医生就能更早判断转移趋势,甚至可能在复发前抢先一步采取干预。



🧪意想不到的主角:利多卡因


团队最初研究的是:手术中使用的局部麻醉剂利多卡因,是否会影响癌细胞进入血液的方式?


在初步体外实验中,他们发现利多卡因可能让癌细胞“没那么侵略性”、更不容易在血液中存活与播散。这一发现非常大胆,如果未来被证实,它可能成为降低转移风险的新策略。但要验证这一切,前提是:必须抓住那些极其稀有的 CTCs。



🔬微流控芯片:大海捞针的高效“过滤器”


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于是,工程学教授 Ian Papautsky 出场了!

Papautsky 的方向正是 微流控技术——研究液体在微米尺度下如何流动。他和团队打造了一个由玻璃和塑料组成的小芯片,长度只有几英寸,通道比头发丝还略宽。这个微流控芯片利用“癌细胞更大、更软”的物理特性,把它们从血液里筛选出来。


他解释道:

“CTCs 比白细胞大,白细胞又比红细胞大。我们用这种差异,在不破坏细胞的前提下把它们过滤出来。”

这意味着——无须磁珠、无须抗体,也不会把细胞撕裂或损伤。这是一种更温和、更“真实保留”的液体活检方式!



⚖️与商业工具对比:8 倍效率提升!


研究团队将微流控芯片与广泛使用的商业分离工具 EasySep 进行了正面对决。


结果非常惊艳:

✔ 20分钟内

微流控技术捕获的 CTCs 是 EasySep 的 8 倍

✔ 速度更快、细胞完整性更高

没有磁分离导致的“粗暴拉扯”,细胞状态也更自然。


这非常关键,因为:细胞越完整,研究人员越能准确判断其侵袭性、基因突变、药物敏感性等特征。对于早期诊断尤为宝贵,特别是像胰腺癌这种通常无症状、极难早发现的癌症。


Papautsky 评价说:

“对于胰腺癌,抽血可能是我们能拥有的唯一早期诊断机会。”


🩺下一步:走向个性化治疗与更安全的手术


多位外科专家参与了这项研究,包括世界知名肝胆胰肿瘤外科医生、微创与机器人手术领域领军者 Pier Giulianotti。


他认为这项成果意义重大:

“大多数恶性癌症都通过血液传播。理解癌细胞如何进入血液、如何把它们截住,对控制转移至关重要。”

微流控芯片不仅是科研工具,更可能成为未来精准医疗的关键一环。如果未来手术室里能随时检测 CTCs,医生将能实时判断转移风险、个性化调整治疗方案。如果利多卡因的“保护作用”被进一步证实,更可能发展成一种简单、安全、成本低廉的“抗转移策略”。



🔭写在最后:癌症治疗的未来,从一个小芯片开始


胰腺癌之所以凶险,是因为我们总是“看见得太晚”。

而这项研究让我们看到了一个新的方向:

  • 更早捕捉癌细胞

  • 更早识别转移风险

  • 更早开始精准治疗


未来,也许只需一滴血,就能捕捉到癌症的“转移种子”!而推动这一切的,就是这个不起眼却极具潜力的微流控芯片!



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