磁化线可用于检测人体内的癌症

根据斯坦福大学医学院的研究人员的一项研究，用于阻断稀有和难以捕获的肿瘤细胞的磁线可能被证明是一种快速有效的早期癌症检测策略。

穿过静脉的导线吸引了特殊的磁性纳米颗粒，这种纳米颗粒被设计成肿瘤细胞，如果你身体某处有肿瘤，可能会在血液中漫游。由于这些肿瘤细胞基本上被磁化，导线可以使用将家庭照片保存到冰箱的相同力将细胞从自由流动的血流中吸出。

到目前为止，该技术仅用于猪，比现有的基于血液的癌症检测方法吸引了10-80倍的肿瘤细胞，使其成为早期发现疾病的有效工具。该技术甚至可以帮助医生评估患者对特定癌症治疗的反应：如果治疗有效，血液中的肿瘤细胞水平应随着细胞死亡而脱离肿瘤，随着肿瘤缩小而下降。

目前，Sam Gambhir，医学博士，放射学教授兼主席以及斯坦福大学癌症早期检测的Canary中心主任，专注于将电线作为癌症检测方法，但其影响范围可能更广。

“在血液中存在感兴趣的细胞或分子的任何其他疾病中，它可能是有用的，”Gambhir说，他在同事的帮助下开发了电线。“例如，假设您正在检查细菌感染，在任何这些情况下循环肿瘤DNA或导致炎症的稀有细胞，导线和纳米颗粒有助于丰富信号，从而检测疾病或感染。 “

该研究将于7月16日在线发表在Nature Biomedical Engineering上。Gambhir是资深作者。博士后学者Ophir Vermesh，医学博士，博士; 外科住院医师田家杰西格医师; 和MD-PhD学生Amin Aalipour分享主要作者身份。

不需要小瓶血

从肿瘤中脱落并自由地游动血流的细胞，也称为循环肿瘤细胞，可以作为癌症生物标志物，表明疾病的存在。

那么，您可能想知道，为什么需要一种全新的方法来捕获血液中的细胞？难道一个简单的血液抽出相同的漂浮肿瘤细胞虹吸？假设，是的，但是循环的肿瘤细胞通常是稀缺的，并且血液抽取仅仅是几百毫升的总血液量，在成年人中大约是5升。

“这些循环肿瘤细胞很少，如果你只是采取常规血液样本，那些试管可能甚至不会有一个循环肿瘤细胞，”弗吉尼亚和DK路德维希癌症临床研究教授Gambhir说。研究。这就像在浴缸里寻找一粒沙子，但只能舀出几杯水。

“所以医生最后说，'好吧，没有什么。'”

Gambhir说，这是他看到磁线产生影响的地方。对于大约小指的长度和回形针厚度的导线来说，循环的肿瘤细胞必须用纳米颗粒有效地磁化。纳米颗粒含有锁定在循环肿瘤细胞上的抗体。一旦悬浮的肿瘤细胞和纳米颗粒结合在一起，细胞就会将微小的磁铁随之拉动，当细胞 - 磁体复合物流过导线时，它会被磁力驱使从血液中的常规路径转向并粘在线。然后，从静脉中取出导线，剥离细胞进行分析。

Gambhir和他的团队还没有在人们身上试用电线，因为他们仍然要向美国食品和药物管理局申请批准，但是他们已经成功地在猪身上进行了测试，将设备放在猪耳朵附近的静脉中。这种静脉非常类似于人体手臂中的静脉。与5毫升血样相比，磁线提取的癌细胞多10-80倍; 与不同的，市售的基于线的检测方法相比，该线拾取了500至5,000个更多的肿瘤细胞。

Gambhir说：“我们估计需要大约80管血液来匹配电线在20分钟内能够采样的情况。” 当然，他继续说，从一个人身上移除80个试管是不切实际的; 那超过半升。“因此，我们希望这种方法能够丰富我们的检测能力，让我们更好地了解这些循环肿瘤细胞的罕见程度，以及它们在癌症存在后如何早期存在。”

柔软的电线

Gambhir说，该技术还可用于收集位于难以活检位置的肿瘤的遗传信息，或提供有关癌症治疗效果的信息。也许最有趣的是，磁线甚至可以自身发展成为一种治疗方法。

Gambhir说：“如果我们能够真正擅长吸收癌细胞，那么你可以考虑一种长期使用电线的应用。” “这种方式几乎就像一个过滤器，可以抓住癌细胞并阻止它们扩散到身体的其他部位。”

现在，Gambhir正致力于为人类准备技术，这涉及纳米粒子的批准。他的实验室正在对小鼠进行毒性研究，密切关注不结合的剩余纳米颗粒会发生什么。他说，到目前为止，没有任何毒性迹象，并且附加物在几周内会衰减。Gambhir也正在研究已经获得FDA批准的纳米颗粒，并努力调整它们以用于电线。一旦该技术被批准用于人类，其目标是将其发展成一种多管齐下的工具，以促进癌症治疗的检测，诊断，治疗和评估。

这项工作是斯坦福医学专注于精准健康的一个例子，其目标是预测和预防健康疾病，并精确诊断和治疗疾病。