原子力显微镜与微流体相结合,用于在液体活检中进行循环瘤细胞的无标签分类和自动化 nanomechanics

科学领域:

• 生物物理学的生物物理.
• 纳米技术 纳米技术
• 癌症研究 癌症研究

背景情况:

• 液体活检显示了癌症管理的前景.
• 物理线索越来越多地被认为是它们在瘤发生和转移中的作用.
• 原子力显微镜 (AFM) 对于测量单细胞机械性质至关重要,但其在液体活检中对循环瘤细胞 (CTC) 的应用是有限的.

研究的目的:

• 开发和验证一个集成的微流体和AFM系统,用于CTC的无标签分类和纳米机械表型.
• 为了实现用于临床应用的CTC机械性能的自动,非破坏性测量.

主要方法:

• 使用带有收缩扩张通道的微流体系统,用于分离特定癌症细胞类型的标记物独立分离.
• 自动化的AFM缩和力光谱被用于纳米机械分析.
• 一个深度学习模型引导无标签的细胞识别,用于精确的AFM测量.

主要成果:

• 综合系统成功地以无标签的方式对单个CTC进行了排序和表征.
• 该方法在复杂混合物中证明了在区分不同细胞类型和大小的有效性.
• 建立了在体液中CTC的非破坏性纳米机械表型的可行框架.

结论:

• 联合AFM和微流体学方法为CTC高效的纳米机械表型提供了一个可行的框架.
• 这项技术提高了AFM在癌症液体活检中的临床实用性.
• 这项研究推进了机械生物学和癌症液体活检分析领域.