血液中循環(huán)的腫瘤細(xì)胞是癌癥早期檢測(cè)和預(yù)后的標(biāo)志物。然而，由于它們的稀缺性，檢測(cè)這些細(xì)胞具有挑戰(zhàn)性。在Angewandte Chemie期刊上，科學(xué)家們現(xiàn)在引入了一種超敏感方法，用于直接檢測(cè)血液樣本中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞。它基于從與腫瘤細(xì)胞特異性結(jié)合的納米顆粒釋放的發(fā)光鑭系元素離子的放大的時(shí)間分辨熒光測(cè)量。

用于檢測(cè)循環(huán)腫瘤細(xì)胞的常規(guī)技術(shù)在檢測(cè)前需要復(fù)雜的富集，因?yàn)?000萬(wàn)個(gè)血細(xì)胞的樣品僅含有約一個(gè)腫瘤細(xì)胞。相比之下，由中國(guó)科學(xué)院，福建農(nóng)林大學(xué)福建省物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所和福建省福州市腫瘤醫(yī)院(福州市腫瘤醫(yī)院)與宋曉蓉，陳學(xué)遠(yuǎn)，卓辰合作開(kāi)發(fā)的新方法，福建，中國(guó))，無(wú)需富集步驟，直接檢測(cè)血液樣本中的循環(huán)腫瘤細(xì)胞。該技術(shù)基于所謂的“溶解增強(qiáng)的時(shí)間分辨光致發(fā)光”并使用由鑭系元素銪絡(luò)合物制成的熒光納米顆粒。

首先，研究人員制作了針對(duì)上皮細(xì)胞粘附分子的抗體(EpCAM，這是一種糖蛋白，在許多腫瘤細(xì)胞的表面上以非常高的數(shù)量存在，并作為癌癥的診斷標(biāo)記)。將這些抗體作為涂層應(yīng)用于微孔板的孔中，使得血液樣品中包含的腫瘤細(xì)胞在其他血液成分被去除時(shí)保持深入孔中。

科學(xué)家用相同的抗體涂覆含銪納米顆粒。這導(dǎo)致在溶液中添加的大量納米顆粒特異性結(jié)合腫瘤細(xì)胞。隨后添加的“顯影劑”溶解了納米顆粒，釋放出無(wú)數(shù)的銪離子。這些被開(kāi)發(fā)人員解決方案的其他組件立即綁定并嚴(yán)密鎖定。這導(dǎo)致熒光的多種擴(kuò)增。

該方法的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是銪離子是非常長(zhǎng)壽的熒光團(tuán)，其在用閃光激發(fā)后繼續(xù)發(fā)熒光幾微秒。由于測(cè)量是時(shí)間分辨的，因此可以延遲開(kāi)始測(cè)量。由細(xì)胞組分的自發(fā)熒光引起的背景信號(hào)僅在測(cè)量開(kāi)始之前持續(xù)幾納秒并且褪色。這增加了測(cè)量的靈敏度，使研究人員能夠很好地檢測(cè)每個(gè)微孔板的單個(gè)腫瘤細(xì)胞。

來(lái)自癌癥患者的血液樣本的測(cè)試記錄為每毫升血液少至10個(gè)細(xì)胞。通過(guò)這種新方法正確識(shí)別了十五名癌癥患者中的十四名。樣本中腫瘤 細(xì)胞的數(shù)量與每個(gè)患者的癌癥階段強(qiáng)烈相關(guān)。