摘要

西南交通大学周绍兵教授课题组从材料表面结构设计的角度出发，系统总结了近年来发展的基于微纳结构和仿生材料的CTCs分选平台，并对CTCs分选平台未来的发展方向提出了建议。

关键词：循环肿瘤细胞, 液体活检, 微纳结构, 仿生材料

癌症已经成为全球最严重的致死性疾病之一。研究表明，有超过90%的癌症患者死于肿瘤的转移和复发，而循环肿瘤细胞（CTCs）在肿瘤转移过程中扮演了十分关键的角色。CTCs是从原发肿瘤脱落并渗透进血管中的肿瘤细胞，它通过血液循环转移到远处组织并定植生长成新的肿瘤。由于携带着原发和转移灶肿瘤细胞的全部基因组信息，CTCs检测已成为目前最具发展潜力的肿瘤无创诊断和疗效监测手段，并在癌症早期诊断、转移监测、预后判断和个性化治疗方面显示出广阔的应用前景。尽管具有重要的临床意义，但由于血液中CTCs的含量极其稀少（1 mL血液中通常含有约50亿个红细胞，1000万个白细胞，而CTCs只有1-100个），从血液中有效检测分离CTCs仍然充满挑战。随着近年来微纳加工方法和仿生技术的快速发展，各种各样的微纳结构和仿生材料应运而生，这为CTCs的高效分选提供了独特的途径。

西南交通大学周绍兵教授课题组侯建文副教授从材料结构设计的角度对近年来发展的CTCs分选平台进行了综述。文章首先简单介绍了目前CTCs分选的两类分离方法（生物物理法和生物化学法）以及它们各自存在的问题。随后，文章对近年来发展用于分选CTCs的各种微纳结构材料进行了系统的总结，主要包括静态环境下的捕获材料（纳米材料）和动态环境下的捕获材料（微流控、核酸结构、微纳马达和体内原位检测材料）。接着，文章详细介绍了近年来受不同自然界生物（如纳米尺度的病毒，微米尺度的细胞和细胞外基质，以及宏观尺度的植物和动物）启发的用于分选CTCs的仿生材料。最后，文章对未来CTCs分选平台的发展方向进行了讨论。相关论文在线发表在VIEW 上(DOI:10.1002/VIW.20200023)。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/VIW.20200023

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