循環腫瘤細胞（CTCs）存在于癌癥患者外周血中，對癌癥的早期診斷和預后評估具有十分重要的臨床應用價值。然而，CTCs在外周血中數量極少且具有異質性，從血液中檢測及分離CTCs相當困難。傳統的CTCs分選技術包括密度梯度離心分選、免疫磁珠分選、介電泳分選等，這些方法操作步驟復雜，捕獲效率和純度低，捕獲后的細胞難以釋放且易損傷，不利于后續分析。

目前CTCs分析的金標準是美國食品和藥物管理局（FDA）批準的Cell Search系統，可檢測轉移性乳腺癌、前列腺癌和直腸癌患者血液中的CTCs。但該系統的分離純度極低，只有0.5%，且通過該系統只能對CTCs計數，不能捕獲和釋放后再分析，在我國已經停用。因此，迫切需要發展新材料、新技術以實現CTCs的檢測和分離，且具有高捕獲效率、高特異性及高通量。

據麥姆斯咨詢報道，近日，中國科學院微系統與信息技術研究所超導電子學實驗室宓現強課題組將aptamer觸發的HCR反應（apt-HCR）、魚骨型微流控芯片（HB-chip）與氨基修飾的四面體框架核酸（Tetrahedral DNA framework, TDFs）相結合，構建了一種CTCs分選微流控系統（T-μFDS）。

TDFs不僅可以作為三維支架以醛基-氨基共價結合的方式固定于玻璃基底上，其頂端探針還可與apt-HCR中的多分支鏈雜交，最終實現CTCs多價捕獲。由于TDF、HCR和aptamer均是DNA分子，可以利用核酸酶消化，實現CTCs無損傷釋放。當靶細胞（MCF-7）數量為10-10?時，該系統捕獲效率為80.0%-97.4%，捕獲純度為92.0%-96.7%，對MCF-7細胞的釋放效率為96.2%，MCF-7細胞在被捕獲前和釋放后的存活率分別為97.5%和94.6%。該系統具有捕獲效率高、捕獲純度高、釋放效率高和細胞活力維持能力強的巨大優勢。結合微流控芯片技術，該系統有望實現整體自動檢測和分離CTCs。

相關論文“Designer Tetrahedral DNA Framework-Based Microfluidic Technology for Multivalent Capture and Release of Circulating Tumor Cells”發表于國際知名期刊Materials Today Bio（授權發明專利201910646213.4）。該論文的第一通訊單位為中科院上海微系統所，通訊作者為上海微系統所宓現強研究員。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.mtbio.2022.100346

審核編輯 ：李倩