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熒光顯微鏡的CTC循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測應(yīng)用

一、CTC循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測

液體活檢之父Klaus Pantel介紹CTC和ctDNA

CTC是“循環(huán)腫瘤細(xì)胞”的英文縮寫，CTC檢測是一種“液體活檢”臨床病理技術(shù)，可以用于癌癥篩查、評估和監(jiān)測。CTC檢測使用外周血為樣品，可以指導(dǎo)一些腫瘤位置較深、穿刺活檢有風(fēng)險(xiǎn)的腫瘤患者的靶向治療，也可以為癌癥預(yù)后評估、療效監(jiān)測、癌癥復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評估等提供重要參考。

CTC內(nèi)滲和循環(huán)（B和C中的藍(lán)色腫瘤細(xì)胞）①

目前CTC檢測主要應(yīng)用于上皮來源的腫瘤細(xì)胞，比如胃腸道上皮細(xì)胞層（口腔、食道、胃、小腸和大腸），以及皮膚、乳腺、胰腺、肺、肝、卵巢、膽囊和膀胱上皮來源的腫瘤。

藍(lán)綠信號=CTC，藍(lán)紅信號=白細(xì)胞②

典型CTC檢測制樣可以概括為四大步驟，首先是富集，使用抗EpCAM微磁珠黏附細(xì)胞（CTC、紅細(xì)胞、白細(xì)胞），然后使用CD45染料，特異性染色白細(xì)胞，再用CK染料，特異性染色上皮細(xì)胞（CTC），最后用DAPI染色，特異性染色上皮細(xì)胞和白細(xì)胞的細(xì)胞核（排除紅細(xì)胞）。

有DAPI熒光（藍(lán)）和CK熒光（綠），無CD45熒光且細(xì)胞核尺寸較大，判定為CTC；有DAPI熒光（藍(lán)）和CD45熒光（紅），判定為白細(xì)胞。

二、CTC循環(huán)腫瘤細(xì)胞檢測中的成像挑戰(zhàn)

3D生物芯片(g)提升富集效率，但不適配專用儀器②

1、儀器便利性和通用性的矛盾

在以往，CTC檢測常使用CellSearch等專用進(jìn)口儀器實(shí)現(xiàn)，這些系統(tǒng)使用便利且成熟度高，但通用性差，只能用于CTC檢測，且僅能針對上皮來源腫瘤細(xì)胞，只能通過計(jì)數(shù)評估預(yù)后，并且無法跟進(jìn)新的技術(shù)進(jìn)步。

近年微流控芯片、生物芯片和樣品圖像自動處理識別等技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)讓突破傳統(tǒng)CTC檢測限制成為可能，比如更高的富集效率、更特異性的鑒定策略等，而以往的專用儀器無法適配這些新技術(shù)。MF43-N等研究級熒光顯微鏡不僅更適合研究和利用這些新技術(shù)，還能滿足其他病理閱片使用，應(yīng)用前景比專用儀器更高。

加入CD16后的CTC檢測，更精準(zhǔn)但閱片也更難③

2、多色熒光人工閱片費(fèi)時(shí)費(fèi)力

CTC檢測使用了多種熒光探針，因此需要多色熒光激發(fā)，如果采用人工操作閱片，需要一個(gè)個(gè)視野鏡檢、每個(gè)視野都一個(gè)個(gè)通道激發(fā)然后拍照合成，閱片將會十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且容易受主觀因素影響。

使用電動化切換的熒光模塊，結(jié)合XYZ三軸電動和成像軟件系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)多色熒光切片的激發(fā)成像和掃描合成，對于提升CTC閱片效率非常有價(jià)值，同時(shí)數(shù)字切片也方便資料分享和研究學(xué)習(xí)，對于提升診斷精度和訓(xùn)練自動識別算法都有重要意義，明美多重?zé)晒鈹?shù)字切片掃描系統(tǒng)MES200可以實(shí)現(xiàn)高效的多色熒光切片掃描。

LED熒光光源（右）比汞燈光源有更高的激發(fā)辨識效率③

3、高靈敏度熒光成像

要實(shí)現(xiàn)高效的多色熒光切片掃描，整個(gè)成像系統(tǒng)從熒光光源，到熒光模塊，再到物鏡和相機(jī)都需要有比較高的靈敏度，比如使用高光強(qiáng)的LED熒光光源、進(jìn)口高質(zhì)量濾光片組、半復(fù)消色差或以上物鏡和高靈敏度熒光相機(jī)。

三、明美推薦方案

1、CTC檢測數(shù)字切片掃描方案

推薦：多重?zé)晒鈹?shù)字切片掃描系統(tǒng)MES200

·基于明美豐富的熒光成像研發(fā)經(jīng)驗(yàn)打造

·可選多種LED熒光光源方案，激發(fā)效果穩(wěn)定

·高靈敏度成像相機(jī)，熒光成像細(xì)節(jié)豐富

·高精度壓電電動平臺，自動對焦自動掃描

·智能軟件自動掃描拼接，快速合成結(jié)果

2、CTC檢測儀器集成方案

推薦：電動倒置熒光系統(tǒng)

·標(biāo)準(zhǔn)化配件集成，涵蓋熒光附件、物鏡、相機(jī)等

·可集成電動掃描拼接、自動對焦、電動熒光等功能

·可整合細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞融合度等細(xì)胞識別功能

·可用于CTC細(xì)胞識別、細(xì)胞篩選等領(lǐng)域

3、CTC檢測微流控芯片、生物芯片研發(fā)和閱片

推薦：研究級熒光顯微鏡MF43-N

·研究級顯微鏡機(jī)身，擴(kuò)展性強(qiáng)

·LED熒光光源，使用方便壽命長

·高數(shù)值孔徑半復(fù)消色差物鏡，熒光效率高

·6孔熒光模塊，10X/25大視野目鏡

·可升級高精度三維電動平臺，實(shí)現(xiàn)掃描

引用：

①Ring A, Nguyen-Str?uli BD, Wicki A, Aceto N. Biology, vulnerabilities and clinical applications of circulating tumour cells. Nat Rev Cancer. 2023 Feb;23(2):95-111. doi: 10.1038/s41568-022-00536-4. Epub 2022 Dec 9. PMID: 36494603; PMCID: PMC9734934.

②Wu, X., Xiao, T., Luo, Z. et al. A micro-/nano-chip and quantum dots-based 3D cytosensor for quantitative analysis of circulating tumor cells. J Nanobiotechnol 16, 65 (2018). https://doi.org/10.1186/s12951-018-0390-x

③De Wit, S.; Zeune, et al. Classification of Cells in CTC-Enriched Samples by Advanced Image Analysis. Cancers 2018, 10, 377. https://doi.org/10.3390/cancers10100377

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