摘要

材料技术2019:通过乳酸分泌产生表面电荷检测循环肿瘤细胞的纳米探针-史东路-辛辛那提大学，美国

作者(年代):施家沟

癌细胞可以从原发肿瘤分离并进入血液，被定义为循环肿瘤细胞(CTCs)，并被认为是转移的原因。因此，研究CTC机制并开发分析可靠和临床可行的方法是至关重要的，这可以通过新型纳米技术实现。所有癌细胞都有一个显著特征:高糖酵解率。癌细胞摄取葡萄糖和分泌乳酸的水平可达正常细胞的30倍。从细胞质运输乳酸不可避免地会去除Na+和H+等不稳定的阳离子，形成乳酸盐，在细胞表面产生净负电荷(图1)。因此，癌细胞表面的高浓度负电荷是Warburg效应的生物物理表现，无论其表型和遗传差异如何，都表现出与正常细胞高度不同的特征。我们在实验室进行了系统的调查，以阐明大量(22)种不同癌细胞系中癌细胞表面电荷与糖酵解率之间的关系。正如我们已经证明的那样，使用糖酵解调节的癌细胞表面负变化作为CTC检测的生物物理分析是可能的。使用这种方法，对血液样本进行了直接CTC检测，结果非常令人鼓舞。在不同的疾病组中，我们捕获的ctc的敏感性远远高于先前发表的结果，证实了基于电荷的策略的有效性。潜在的应用包括检测循环肿瘤细胞用于早期癌症诊断和评估医疗干预。 Early diagnosis is the key in cancer management. However, few clinical methodologies neither are effective and available, nor are any new concepts readily approved that can revolutionize current diagnostic tools. Therefore, if CTCs could be detected sensitively, timely, and straightforwardly, mortality could be significantly reduced.