斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)研究顯示，一種用于捕捉稀缺且難以捕獲的腫瘤細(xì)胞的磁針可能被證明是一種快速有效的早期癌癥檢測(cè)策略。

金屬絲穿過(guò)血管，吸引特殊的磁性納米顆粒，這些納米顆�？梢愿街�在腫瘤細(xì)胞上，如果你體內(nèi)某個(gè)部位有腫瘤，這些腫瘤細(xì)胞可能會(huì)在血液中漫游。這些腫瘤細(xì)胞本質(zhì)上是被磁化了的，電線可以把細(xì)胞從自由流動(dòng)的血液中吸引出來(lái)，就像把家人的照片放在冰箱里一樣。

這種技術(shù)目前只在豬身上使用，相比目前的血液癌癥檢測(cè)方法，它能吸引10-80倍的腫瘤細(xì)胞，使其成為早期發(fā)現(xiàn)癌癥的有力工具。這項(xiàng)技術(shù)甚至可以幫助醫(yī)生評(píng)估病人對(duì)特定癌癥治療的反應(yīng):如果治療有效，當(dāng)細(xì)胞死亡并脫離腫瘤時(shí)，血液中的腫瘤細(xì)胞水平應(yīng)該上升，然后隨著腫瘤縮小而下降。

目前，醫(yī)學(xué)博士、放射學(xué)教授、斯坦福大學(xué)加那利癌癥早期檢測(cè)中心主任薩姆·甘布希爾將電線作為一種癌癥檢測(cè)方法，但其影響范圍可能更廣。

在其他任何疾病中，血液中都含有細(xì)胞或分子。他在同事的幫助下發(fā)明了這種金屬絲。例如，假設(shè)你正在檢查細(xì)菌感染、循環(huán)腫瘤DNA或罕見(jiàn)的細(xì)胞，在這些情況下，導(dǎo)線和納米顆粒有助于豐富信號(hào)，從而檢測(cè)疾病或感染。

不需要注射血液

已經(jīng)脫落的腫瘤細(xì)胞在血液中自由流動(dòng)，或者稱為循環(huán)的腫瘤細(xì)胞，可以作為癌癥的生物標(biāo)志物，顯示疾病的存在。

那么，你可能會(huì)想，為什么需要一種全新的方法來(lái)捕捉在血液中蠕動(dòng)的細(xì)胞呢?難道一個(gè)簡(jiǎn)單的血液就不能從漂浮的腫瘤細(xì)胞中虹吸出來(lái)嗎?理論上說(shuō)，是的，但是循環(huán)的腫瘤細(xì)胞通常是稀缺的，血液采集的樣本僅為總血量的幾毫升，成人的血量約為5公升。

“這些循環(huán)的腫瘤細(xì)胞是如此之少，以至于如果你只是做一個(gè)常規(guī)的血液樣本，這些試管中可能甚至連一個(gè)循環(huán)的腫瘤細(xì)胞都沒(méi)有，”弗吉尼亞州的甘比希爾和d·k·路德維希癌癥研究臨床研究教授說(shuō)。這就像在浴缸里尋找一粒沙子，但只舀出幾杯水。

所以醫(yī)生最終會(huì)說(shuō)，好吧，什么都沒(méi)有。

甘布希爾說(shuō)，這就是他看到磁力線起作用的地方。對(duì)于金屬絲，也就是你小指的長(zhǎng)度和曲別針的厚度，要想工作，循環(huán)的腫瘤細(xì)胞必須用納米顆粒有效地磁化。這些納米顆粒含有一種抗體，可以附著在循環(huán)的腫瘤細(xì)胞上。一旦漂浮的腫瘤細(xì)胞和納米粒子被連接起來(lái)，細(xì)胞就會(huì)把微小的磁鐵帶在周?chē)�，�?dāng)細(xì)胞磁鐵的絡(luò)合物流過(guò)導(dǎo)線時(shí)，它就被磁力驅(qū)使，從血流中正常的路徑轉(zhuǎn)向電線。然后，從靜脈中取出電線，剝離細(xì)胞進(jìn)行分析。

甘比希爾和他的團(tuán)隊(duì)還沒(méi)有在人身上試驗(yàn)這種電線，因?yàn)樗麄冞�需要向美國(guó)食品和藥物管理局申請(qǐng)批準(zhǔn)，但他們已經(jīng)在豬身上成功地進(jìn)行了試驗(yàn)，把這種裝置放在豬耳朵附近的靜脈里。這個(gè)靜脈與人手臂上的靜脈非常相似。與5毫升血液樣本相比，磁針可以提取10-80倍的癌細(xì)胞;與一種不同的、商業(yè)上可用的基于線的檢測(cè)方法相比，這種線可以多檢測(cè)500到5000個(gè)腫瘤細(xì)胞。

甘布希爾說(shuō):“我們估計(jì)，大約需要80根管子的血液才能在20分鐘內(nèi)采集到與導(dǎo)線匹配的血液�！碑�(dāng)然，他接著說(shuō)，從一個(gè)人身上取出80支試管是不現(xiàn)實(shí)的;這超過(guò)了半升�！八�以，我們希望這種方法能豐富我們的檢測(cè)能力，讓我們更好地了解這些循環(huán)腫瘤細(xì)胞有多罕見(jiàn)，以及它們?cè)诎┌Y出現(xiàn)后的早期存在�！�

一個(gè)靈活的電線

甘布希爾說(shuō)，這項(xiàng)技術(shù)還可以用來(lái)收集難以活檢的腫瘤的遺傳信息，或者提供有關(guān)癌癥治療效果的信息。也許最有趣的是，磁線甚至可以自行演化成一種治療方法。

甘布希爾說(shuō):“如果我們能讓這個(gè)東西在吸收癌細(xì)胞方面做得很好，你就可以考慮開(kāi)發(fā)一種應(yīng)用程序，讓你在更長(zhǎng)的時(shí)間里不用電線。”“通過(guò)這種方式，它幾乎就像一個(gè)過(guò)濾器，抓住癌細(xì)胞，防止癌細(xì)胞擴(kuò)散到身體的其他部位�！�

現(xiàn)在，Gambhir正致力于為人類準(zhǔn)備這項(xiàng)技術(shù)，包括對(duì)納米顆粒的批準(zhǔn)。他的實(shí)驗(yàn)室正在對(duì)老鼠進(jìn)行毒性研究，密切關(guān)注那些沒(méi)有結(jié)合的剩余納米顆粒。他說(shuō)，到目前為止，還沒(méi)有任何毒性的跡象，而且這些額外的物質(zhì)會(huì)在幾周內(nèi)腐爛。Gambhir還在研究已經(jīng)通過(guò)fda認(rèn)證的納米粒子，試圖對(duì)它們進(jìn)行微調(diào)，以便與金屬絲配合使用。一旦這項(xiàng)技術(shù)被批準(zhǔn)用于人類，其目標(biāo)是將其發(fā)展成一種多管齊下的工具，以促進(jìn)癌癥治療的檢測(cè)、診斷、治療和評(píng)估。

這項(xiàng)研究是斯坦福醫(yī)學(xué)專注于精確健康的一個(gè)例子，其目標(biāo)是在健康的情況下預(yù)測(cè)和預(yù)防疾病，并對(duì)疾病進(jìn)行精確的診斷和治療。