用声音分离血液中的癌细胞

阅读次数：130504/13/2015

一个工程师研究小组日前研发出了一种价格便宜的癌细胞分离方法，这种方法使用一次性的芯片，利用声音把癌细胞从循环的血液中分离出来。使用这种方法，医生在未来可能会更加轻松的对癌症进行诊断、对病情进行预判并对癌症病人进行治疗。
现有的癌细胞分离方法的原理是使用肿瘤特异性的抗体，这些抗体能与癌细胞结合，结合之后科研人员就能把这些癌细胞分离出来。但这类方法需要在分离前找到合适的抗体。其它的一些方法则是根据癌细胞和血细胞在大小、形态的可变化程度和电学性质上的差别来分离癌细胞。这些传统的方法都需要对样品进行共10分钟，每分钟3000转的离心，宾州州立大学科学家的这种新方法对细胞的处理要温和得多，使用的也是简单便宜的装置，原理是利用表面声波来分离癌细胞。
利用声波来分离癌细胞在未来也许会很有用，因为这是一种非侵入性的方法，而且不会改变或是损害到细胞。不过要想在临床上得到有效应用，这类方法还需要满足速度快和应用便捷的要求。
这些科学家同时使用实验和建立模型来对分离血液中癌细胞的方法进行优化。他们使用的工具是一种基于声学的微流体装置。让血液连续不断的流过这个装置，就能把癌细胞分离出来。利用不同种类的细胞大小和重量各不相同的特点，科学家可以选择合适的声压，把癌细胞从血流中“推”出去并收集到一个管子里。这项研究于4月6日发表在《美国科学院院刊》上。
斜角表面声波（tilted-angle standing surface acoustic waves）使用很少的能量就能把细胞从血液中分离出来。所使用声波的强度和频率与用于超声成像的声波差不多，这在此前就已经证明是绝对安全的，即使对胎儿来说也是如此。不仅如此，声波作用于每个细胞的时间都很短，不足一秒。另外这种方法也无需对细胞进行标记或是对其表面进行修饰。科学家将这种方法称作“声镊”，它的所有这些特点使利用声波来分离癌细胞非常具有生物相容性，并能使分离出的癌细胞尽最大
如果将两个声波源相对放置，并发出相同波长的声波，那么就总会有一个位置，来自这两个声波源的声波在这里相互抵消。声波能产生压力，所以能够推动很小的物体，因此在声波的作用下，一个细胞或是纳米颗粒就会移动到这个声波相互抵消的位置，不再横向移动，在这项研究中，细胞就会被移动到用于分离细胞的流体中。
医生未来可以使用这种装置对病人化疗后的反应进行监控，对病情做出初步的诊断、决定治疗方法并对疗效进行预估。（摘自新浪科技）

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