通过开放式微流体的细胞提取与通过DNA介导的滚动圆放大用于EpCAM分析的质谱相结合
Gaowa Xing1, Shuo Feng2, Qiang Zhang2
1Fujian Provincial Key Laboratory of Ecological Impacts and Treatment Technologies for Emerging Contaminants, College of Environmental & Biological Engineering, Putian University, Putian, 351100, PR China; Beijing Key Laboratory of Microanalysis Methods and Instrumentation, Key Laboratory of Bioorganic Phosphorus Chemistry & Chemical Biology (Ministry of Education), Department of Chemistry, Tsinghua University, Beijing, 100084, PR China; State Key Laboratory of Analog and Mixed-Signal VLSI, Institute of Microelectronics, Faculty of Science and Technology, MoE Frontiers Science Center for Precision Oncology, University of Macau, Macau SAR, PR China.
这项研究提出了一种用于检测上皮细胞粘附分子 (EpCAM) 的新型微流体方法. 这种方法使得敏感的瘤细胞可以用于早期诊断和治疗监测.
科学领域:
- 生物医学工程
- 分析化学
- 分子诊断
背景情况:
- 对瘤生物标志物的敏感检测对于早期癌症诊断和治疗评估至关重要.
- 表皮细胞粘附分子 (EpCAM) 是各种表皮衍生瘤的重要生物标志物.
- 现有的方法在敏感性,特异性和适用于低细胞群的限制.
研究的目的:
- 开发一种使用开放式微流体和质谱学分析上皮细胞粘附分子 (EpCAM) 的灵敏有效方法.
- 在低细胞群和单细胞水平上检测瘤细胞生物标志物.
- 提供一个监测药物有效性的平台, 并区分正常和瘤细胞.
主要方法:
- 使用开放的微流体与DNA介导的滚动圆放大 (RCA) 进行EpCAM信号放大.
- 集成的阿普坦酶结合,DNA探针杂交和生物标记物提取.
- 使用质谱检测释放的DNA探针,间接量化EpCAM.
- 设计为开放空间和区域开放的微流体芯片,具有提取室,以有效处理样品.
主要成果:
- 实现了敏感的EpCAM分析,可在低细胞群和单细胞水平上进行检测.
- 显示了EpCAM信号与瘤细胞数量之间的正线性关系 (范围为7-210).
- 在不同度下成功评估了5-甲 (5-FU) 的药物效率.
- 展示了单细胞EpCAM分析在瘤和正常细胞之间进行定性区分的能力.
结论:
- 开发的开放式微流体系统为EpCAM分析提供了灵敏和多功能平台.
- 这种策略有效地将生物标志物检测转化为DNA探针检测,克服了细胞内容和空间分布的局限性.
- 这种方法有望在临床环境中实地识别瘤并实时监测癌症治疗.
