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중국 우한 대학(Wuhan University)과 미국 인디아나 대학(Indiana University)의 연구진은 순환성 종양 세포를 마이크로비드(microbead)와 선택적으로 결합시켜서 제거하는 새로운 기술을 개발했다. 순환성 종양 세포(Circulating tumour cell)는 원발성 종양 부위에서 빠져 나와서 혈류 속으로 들어간 암 세포이다. 이런 전이는 암으로 인한 사망의 주요 원인이다. 따라서 혈액 내의 순환성 종양 세포의 수치를 모니터링하는 것은 중요하지만 측정하는 것이 어렵다. 혈액과 결합된 암 세포는 정상 세포와 비교할 때 크기와 물리적 특성에서 현저하게 다른 특성을 가진다. 즉, 결합된 암 세포의 음향 방사력(acoustic radiation force)이 정상적인 혈구보다 100배 이상 더 높다. 따라서 음향파 마이크로 유체 장치에서 미세 플라스틱(크기-증폭기)을 사용하면 혈액으로부터 순환성 종양 세포를 효율적으로 분류할 수 있다. 이 기술의 효율은 77%이고, 96% 수율로 순환성 종양 세포를 걸러낼 수 있다. 음향 유체 장치는 부유하는 생물학적 세포를 분리하기 위해서 마이크로 유체 채널에 초음파를 사용한다. 유체 채널의 폭은 일반적으로 수십 마이크로미터에서 수백 마이크로미터가 되어야 한다. 이번 연구진은 생분해성 젤라틴으로 코팅된 40 마이크론 직경의 실리카 마이크로비드를 사용했고, 유기 포획제(capture agent)로 EpCAM을 사용했다. 이 마이크로비드는 순환성 종양 세포를 선택적으로 포획할 수 있고, 음향학적 유체 장치에서 분리된 후에 순환성 종양 세포를 제거할 수 있다. 이번 연구에서는 대장암 환자 8명과 유방암 환자 8명으로부터 채취한 1 ml 용량의 혈액 샘플을 조사했다. 원심 분리기를 사용해서 세포/크기-증폭기 복합체를 수집한 후에 광학 현미경으로 수집한 세포 수를 계산했다. 장치는 수 개에서 수십 개의 순환성 종양 세포를 분리할 수 있었다. 그래서 세포가 얼마나 순수한지를 계산할 수 있었다. 이 기술은 폐암이나 유방암과 같은 검출하기가 어렵거나 불가능한 환자 생검에 대한 유망한 대안이 될 수 있을 것이다. 또한 암 전이와 관련된 메커니즘을 더 잘 이해할 수 있게 하기 때문에 암 치료에 새로운 길을 열어줄 수 있을 것이다. 이 연구결과는 저널 Nano Futures에 ldquo;Size-amplified acoustofluidic separation of circulating tumor cells with removable microbeads rdquo; 라는 제목으로 게재되었다. |
