बहुमुखी परिसंचारी ट्यूमर कोशिकाओं के अलगाव के लिए नैदानिक माइक्रोफ्लुइडिक चिप प्लेटफॉर्म
Summary
नैदानिक माइक्रोफ्लुइडिक चिप एक महत्वपूर्ण बायोमेडिकल विश्लेषण तकनीक है जो चिप पर सीटू में नैदानिक रोगी रक्त नमूना प्रीप्रोसेसिंग और इम्यूनोफ्लोरोसेंटली दाग परिसंचारी ट्यूमर कोशिकाओं (सीटीसी) को सरल बनाती है, जिससे एकल सीटीसी का तेजी से पता लगाने और पहचान करने की अनुमति मिलती है।
Abstract
परिसंचारी ट्यूमर कोशिकाएं (सीटीसी) कैंसर का निदान, निदान और कैंसर विरोधी चिकित्सा में महत्वपूर्ण हैं। सीटीसी गणना रोगी रोग का निर्धारण करने में महत्वपूर्ण है क्योंकि सीटीसी दुर्लभ और विषम हैं। सीटीसी प्राथमिक ट्यूमर से अलग हो जाते हैं, रक्त परिसंचरण प्रणाली में प्रवेश करते हैं, और संभावित रूप से दूर के स्थानों पर बढ़ते हैं, इस प्रकार ट्यूमर को मेटास्टेसिस करते हैं। चूंकि सीटीसी प्राथमिक ट्यूमर के समान जानकारी लेते हैं, सीटीसी अलगाव और बाद के लक्षण वर्णन कैंसर की निगरानी और निदान में महत्वपूर्ण हो सकते हैं। दुर्लभ सीटीसी की गणना, आत्मीयता संशोधन और नैदानिक इम्यूनोफ्लोरेसेंस धुंधला सीटीसी अलगाव के लिए शक्तिशाली तरीके हैं क्योंकि वे उच्च संवेदनशीलता के साथ आवश्यक तत्व प्रदान करते हैं। माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स एक तरल बायोप्सी विधि प्रदान करते हैं जो रोगियों के लिए किसी भी दर्द से मुक्त है। इस काम में, हम नैदानिक माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स के लिए प्रोटोकॉल की एक सूची प्रस्तुत करते हैं, एक बहुमुखी सीटीसी आइसोलेटिंग प्लेटफॉर्म, जिसमें सीटीसी पृथक्करण, विश्लेषण और प्रारंभिक निदान के लिए आवश्यक कार्यात्मकताओं और सेवाओं का एक सेट शामिल है, इस प्रकार बायोमोलेक्यूलर विश्लेषण और कैंसर उपचार की सुविधा है। कार्यक्रम में दुर्लभ ट्यूमर सेल गिनती, नैदानिक रोगी रक्त प्रीप्रोसेसिंग शामिल है, जिसमें लाल रक्त कोशिका लाइसिस, और माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स पर सीटू में सीटीसी का अलगाव और मान्यता शामिल है। इसके अतिरिक्त, कार्यक्रम में एक उपकरण शामिल है जो चिप्स पर सीटू में बहुमुखी माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स और इम्यूनोफ्लोरेसेंस पहचान के साथ सीटीसी अलगाव को शामिल करता है, इसके बाद बायोमोलेक्यूलर विश्लेषण होता है।
Introduction
परिसंचारी ट्यूमर कोशिकाएं (सीटीसी) कैंसर का निदान, निदान और कैंसर विरोधी चिकित्सा में महत्वपूर्ण हैं। सीटीसी गणना महत्वपूर्ण है क्योंकि सीटीसी दुर्लभ और विषम हैं। दुर्लभ सीटीसी की गणना, आत्मीयता संशोधन और नैदानिक इम्यूनोफ्लोरेसेंस धुंधला पन सीटीसी अलगाव के लिए शक्तिशाली तकनीकें हैं क्योंकि वेउच्च संवेदनशीलता के साथ आवश्यक तत्व प्रदान करते हैं। सामान्य रक्त के साथ मिश्रित ट्यूमर कोशिकाओं की दुर्लभ संख्या वास्तविक रोगी के रक्त की बारीकी से नकल करती है क्योंकि वास्तविक रोगी रक्त के 2-3 मिलीलीटर में केवल 1-10 सीटीसी होते हैं। एक महत्वपूर्ण प्रयोगात्मक समस्या को हल करने के लिए, पीबीएस में पेश की गई या सामान्य रक्त के साथ मिश्रित बड़ी संख्या में ट्यूमर कोशिकाओं का उपयोग करने के बजाय, दुर्लभ संख्या में ट्यूमर कोशिकाओं का उपयोग हमें रक्त कोशिकाओं की कम संख्या प्रदान करता है, जो एक प्रयोग करते समय वास्तविकता के करीब है।
कैंसर दुनिया में मौत का प्रमुख कारणहै। सीटीसी मूल ट्यूमर से निकलने वाली ट्यूमर कोशिकाएं हैं जो रक्त और लसीकापरिसंचरण प्रणालियों में फैलती हैं। जब सीटीसी एक नए उत्तरजीविता वातावरण में चले जाते हैं, तो वे दूसरे ट्यूमर के रूप में बढ़ते हैं। इसे मेटास्टेसिस कहा जाता है और यहकैंसर रोगियों में 90% मौतों के लिए जिम्मेदार है। सीटीसी रोग का निदान, प्रारंभिक निदान और कैंसर के तंत्र को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालांकि, सीटीसी रोगीके रक्त में बेहद दुर्लभ और विषम हैं।
माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स एक तरल बायोप्सी प्रदान करते हैं जो ट्यूमर पर आक्रमण नहीं करता है। उनके पास पोर्टेबल, कम लागत और सेल-मिलान स्केल होने का लाभ है। माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स के साथ सीटीसी के अलगाव को मुख्य रूप से दो प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है: आत्मीयता-आधारित, जो एंटीजन-एंटीबॉडी बाइंडिंग 7,8,9 पर निर्भर करता है और सीटीसी अलगाव की मूल और सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि है; और भौतिक-आधारित चिप्स, जो ट्यूमर कोशिकाओं और रक्त कोशिकाओं10,11,12,13,14,15 के बीच आकार और विकृति के अंतर का उपयोग करते हैं, लेबल-मुक्त हैं, और संचालित करना आसान है। वैकल्पिक तकनीकों पर माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स का लाभ यह है कि बड़े-दीर्घवृत्त माइक्रोफिल्टर का भौतिक-आधारित दृष्टिकोण दृढ़ता से उच्च कैप्चर दक्षता के साथ सीटीसी को पकड़ता है। इसका कारण यह है कि दीर्घवृत्त माइक्रोपोस्ट को लाइन-लाइन अंतराल की पतली सुरंगों में व्यवस्थित किया जाता है। लाइन-लाइन अंतराल पारंपरिक बिंदु-बिंदु अंतराल से अलग हैं जो माइक्रोपोस्ट जैसे कि रोचबस माइक्रोपोस्ट द्वारा बनाए जाते हैं। सीटीसी की वेव चिप-आधारित कैप्चरिंग भौतिक संपत्ति-आधारित और आत्मीयता-आधारित अलगाव दोनों को जोड़ती है। वेव चिप-आधारित कैप्चर में गोलाकार माइक्रोपोस्ट पर लेपित एंटी-ईपीकैम के एंटीबॉडी के साथ 30 तरंग-आकार के सरणियां शामिल हैं। सीटीसी को छोटे अंतराल द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, और प्रवाह दर में तेजी लाने के लिए बड़े अंतराल का उपयोग किया जाता है। छूटे हुए सीटीसी को अगली सरणी में छोटे अंतराल को पार करना पड़ता है और चिप16 के अंदर एकीकृत आत्मीयता-आधारित अलगाव द्वारा कैप्चर किया जाता है।
प्रोटोकॉल का लक्ष्य ट्यूमर कोशिकाओं की दुर्लभ संख्या की गिनती और माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स के साथ सीटीसी के नैदानिक विश्लेषण को प्रदर्शित करना है। प्रोटोकॉल सीटीसी अलगाव चरणों का वर्णन करता है, ट्यूमर कोशिकाओं की कम संख्या कैसे प्राप्त करें, छोटे-दीर्घवृत्त फिल्टर, बड़े-दीर्घवृत्त फिल्टर, और ट्रेपोज़ॉइड फिल्टर, आत्मीयता संशोधन और संवर्धन17 का नैदानिक भौतिक पृथक्करण।
Protocol
Representative Results
Discussion
रोग का निदान और कैंसर के प्रारंभिक निदान का कैंसर के उपचार पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ताहै। माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स के साथ सीटीसी अलगाव बिना किसी आक्रमण के तरल बायोप्सी प्रदान करता है। हालांकि, ?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस शोध कार्य को चीन के अनहुई प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (1908085एमएफ197, 1908085क्यूबी66), चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन (21904003), तियानजिन शिक्षा आयोग की वैज्ञानिक अनुसंधान परियोजना (2018केजे 154), अनहुई प्रांत (KJ2020A0239) के उच्च शिक्षा संस्थानों के प्रांतीय प्राकृतिक विज्ञान अनुसंधान कार्यक्रम और बहुआयामी सूचना प्रसंस्करण की शंघाई कुंजी प्रयोगशाला, बहुआयामी सूचना की पूर्वी चीन प्रमुख प्रयोगशाला द्वारा समर्थित किया गया था। प्रसंस्करण, पूर्वी चीन सामान्य विश्वविद्यालय (MIP20221)।
Materials
| Calcein AM | BIOTIUM | 80011 | |
| calibrated microcapillary pipettes | Sigma- Aldrich | P0799 | |
| CD45-PE | BD Biosciences | 560975 | |
| CK-FITC | BD Biosciences | 347653 | cytokeratin monoclonal antibody |
| DMEM | HyClone | SH30081.05 | |
| fetal bovine serum (FBS) | GIBCO,USA | 26140 | |
| Hoechst 33342 | Molecular Probes, Solarbio Corp., China | C0031 | |
| penicillin-streptomycin | Ying Reliable biotechnology, China | ||
| Red blood cells lysis (RBCL) | Solarbio, Beijing | R1010 |
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