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近年來，惡性腫瘤已經(jīng)成為范圍內(nèi)嚴(yán)重危害人類健康及生命的重大疾病之一。腫瘤發(fā)生時，多為器官局限性疾病，但終都會通過血液轉(zhuǎn)移到其他器官，形成腫瘤轉(zhuǎn)移灶，給腫瘤的治療造成的困難。腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的發(fā)生包括局部浸潤、滲入血管、隨血液循環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移并在其中存活、移出血管、在新的部位定居并增殖等幾個步驟。進(jìn)入到血液循環(huán)系統(tǒng)的腫瘤細(xì)胞被稱為循環(huán)腫瘤細(xì)胞( circulating tumor cell，CTC)，它是腫瘤遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移能夠發(fā)生的必要前提。已有研究表明多種上皮腫瘤都會向循環(huán)系統(tǒng)中釋放CTC，如膀胱癌、前列腺癌、直腸癌、胰腺癌等。

從腫瘤病灶脫離并播散到血液中的腫瘤細(xì)胞，數(shù)量少，1mL血液中，大約有5,000,000,000個血細(xì)胞，而CTC的含量往往只有1-50個。CTC提示體內(nèi)腫瘤的存在，是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要途徑，具有腫瘤病灶分子信息。低損傷、高效、準(zhǔn)確富集CTC對于提升腫瘤病人生存率具有至關(guān)重要的意義。CTC的富集方法可以分為生物化學(xué)特性富集法（親和性富集法）和物理特性富集法。親和性富集法主要是根據(jù)通過細(xì)胞表面特異性表達(dá)的蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物分離靶細(xì)胞，包括正向捕獲CTC的陽性富集法和負(fù)向去除白細(xì)胞的陰性富集法。物理特性富集法主要是根據(jù)CTC的大小、密度、力學(xué)和介電性能等物理特性將CTC篩選出來。

從發(fā)展歷程來看，循環(huán)腫瘤細(xì)胞儀分離CTC技術(shù)分為四代。

一代為基于物理特性的粗分離技術(shù)。基于物理特性的粗分離技術(shù)通過特殊濾膜裝置、密度梯度離心將CTC分離出來。這些技術(shù)操作簡單成本低廉，不依賴細(xì)胞表面抗原的表達(dá)，捕獲的細(xì)胞數(shù)量多，但是由于CTC物理特性的異質(zhì)性，難以富集到高純度的CTC。

第二代為基于生化特性的免疫磁珠技術(shù)。基于生化特性的免疫磁珠技術(shù)通過免疫磁珠偶聯(lián)的抗體或多肽正向或負(fù)向篩選出CTC。由于技術(shù)的限制，早期的磁珠只能達(dá)到微米級。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在使用的磁珠大都為納米級，其增大的比表面積增加了與待測細(xì)胞的接觸幾率，更好的分散性降低了對細(xì)胞造成的機(jī)械性壓力，大大提高了CTC的富集率。CellSearch是目前同時經(jīng)過FDA和CFDA批準(zhǔn)的用于CTC檢測的商業(yè)化產(chǎn)品。該產(chǎn)品由于檢測靈敏度不高，且無法分離活體CTC，2016年初已停產(chǎn)。

第三代為膜過濾或芯片過濾法。用特定孔徑的膜進(jìn)行CTC與正常細(xì)胞的分離，其簡單地定義了CTC是大細(xì)胞，漏檢小粒徑腫瘤細(xì)胞尤其是腫瘤干細(xì)胞，而為了提高捕獲效率，則會殘留大量的背景細(xì)胞，對鑒定造成較大的難度。

第四代為微流控芯片法。根據(jù)腫瘤細(xì)胞的病理學(xué)定義—核質(zhì)比顯著高于正常細(xì)胞，采用基于細(xì)胞剛性程度、尺寸等物理特性的微流控芯片法?；诩?xì)胞大小和變形性差異分選CTC的優(yōu)勢在于：操作過程簡單，捕獲效率高，能夠?qū)崿F(xiàn)高通量富集，成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于CellSearch，無需依賴表面標(biāo)志物，分選出的CTC可以用多種抗體進(jìn)行標(biāo)志物鑒別?；诩?xì)胞力學(xué)性質(zhì)差異分選同基于細(xì)胞大小和變形性差異分選一樣，裝置簡單、無需復(fù)雜的實驗設(shè)備、成本低。樣品無需標(biāo)記，不影響CTC分子特性和表面標(biāo)志物；細(xì)胞在微流環(huán)境中損傷小，分選后細(xì)胞的存活率更高，可繼續(xù)培養(yǎng)和做后續(xù)分析。

目前國初科技（廈門）有限公司提供的第四代微流控芯片技術(shù)的循環(huán)腫瘤細(xì)胞儀用于CTC的分離，創(chuàng)新地實現(xiàn)了非抗體依賴的CTC活性細(xì)胞無損捕獲，限度捕獲上皮來源、間質(zhì)來源以及干細(xì)胞來源所有表型循環(huán)腫瘤細(xì)胞。在非小細(xì)胞肺癌細(xì)胞、結(jié)直腸腺癌細(xì)胞、、胃癌細(xì)胞、肝癌細(xì)胞的實際分選案例中，循環(huán)腫瘤細(xì)胞回收率可達(dá)95%以上，白細(xì)胞、紅細(xì)胞去除率99%以上。第四代循環(huán)腫瘤*將開啟腫瘤單細(xì)胞分析新紀(jì)元?？蓪崟r動態(tài)檢測循環(huán)腫瘤細(xì)胞，作為組織活檢的延展及補充，助力腫瘤精準(zhǔn)化、個體化治療。