癌細胞是一種變異細胞,有著容易轉(zhuǎn)移和擴散的特性,會經(jīng)由體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)或淋巴系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到身體其他部位。而循環(huán)腫瘤細胞(CTC)是液體活檢的重要臨床標志物,可用于早期癌癥診斷。但它在人體內(nèi)的數(shù)量非常稀少,僅占正常血細胞數(shù)量的十億分之一。近年來,中外科學家都在想辦法從血液中準確找到循環(huán)腫瘤細胞。

日前,江蘇大學材料科學與工程學院、新材料研究院研究員劉磊團隊研制出一款多功能仿生柔性膜。這種膜可以準確找到循環(huán)腫瘤細胞,還能模擬人體的生理機制。在目前已開展的乳腺癌患者的血樣檢測中,該膜的檢測數(shù)據(jù)和術后免疫組織化學染色結(jié)果高度一致,準確率達到100%。同時,它可以分類捕獲和選擇性分離循環(huán)腫瘤細胞,實現(xiàn)對癌癥的分子分型診斷。相關研究成果在線發(fā)表于國際期刊《先進材料》。

這種柔性膜結(jié)構(gòu)牢固、性能穩(wěn)定、延展性好,拉伸應變可接近80%,拉伸強度可達到十幾個兆帕。因此,該柔性膜可以被任意裁剪,制成需要的片段進行應用。與單一的硬基質(zhì)材料相比,在這種柔性膜上可以添加各種功能蛋白,從而為提高捕獲能力打下基礎。同時,它還可以模擬人體的生理機制,創(chuàng)造出適合循環(huán)腫瘤細胞生存的微環(huán)境。

乳腺癌是全球女性第一高發(fā)腫瘤。團隊將多功能仿生柔性膜首先應用在了乳腺癌領域。根據(jù)劉磊團隊已與江蘇省人民醫(yī)院、鎮(zhèn)江市第一人民醫(yī)院展開的合作,利用該膜對乳腺癌患者的血液樣本進行檢測。截至目前,他們已對10例病人的血樣進行了檢測,同時采集3例健康人的血樣開展雙盲實驗。實驗結(jié)果顯示,多功能仿生柔性膜做出的診斷,與依靠病人組織切片的免疫組織化學染色數(shù)據(jù)做出的診斷結(jié)果高度一致,檢測準確率達100%。江蘇省人民醫(yī)院教授徐建認為,這將為今后癌癥患者的預后和癌癥分子分型診斷提供依據(jù)。

劉磊介紹,目前他們還在與相關醫(yī)院持續(xù)開展檢測實驗。隨著實驗樣本的增加,團隊將在同樣界面上實現(xiàn)對不同類型乳腺癌病理分型的全面快速檢測和判斷。

僅靠一張膜就能實現(xiàn)癌癥分子分型診斷,準確率達到100%-肽度TIMEDOO

圖源:攝圖網(wǎng)

技術價值觀察

多功能仿生柔性膜不僅可以檢測腫瘤,檢測了高達100%,還可以用于外傷給藥。通過特異性形式把藥物添加到界面上,在病理微環(huán)境的刺激下,就能實現(xiàn)定點釋放藥物,達到治療效果。通過和臨床的進一步結(jié)合,多功能仿生柔性膜還可以繼續(xù)優(yōu)化并拓展實用性,為患者提供無損傷、快速便捷的診療方案。

多功能仿生柔性膜屬于免疫診斷的一種新型技術路線。免疫診斷主要用于激素、腫瘤標記物、內(nèi)分泌功能、傳染性疾病等項目的檢測。

多功能仿生柔性膜當前已位于產(chǎn)業(yè)鏈終端環(huán)節(jié)。從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來看,免疫診斷上游環(huán)節(jié)包括免疫診斷試劑原材料供給、免疫診斷儀器材料的供給,中游環(huán)節(jié)為免疫診斷產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售,下游環(huán)節(jié)為醫(yī)療機構(gòu)、第三方試驗室以及疾控中心等,終端用戶環(huán)節(jié)為患者或科研人員。

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宏觀市場觀察

中國免疫診斷技術路線分類

免疫診斷的發(fā)展需要依靠免疫學技術的不斷革新,免疫診斷的變革依次經(jīng)歷了放射免疫檢驗(RIA)、膠體金快速檢驗、酶聯(lián)免疫檢驗(ELISA)、時間分辨熒光的迭代,到達了目前的化學發(fā)光免疫檢驗(CLIA)的時代。

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中國免疫診斷技術路線優(yōu)劣勢對比

不同的免疫學診斷方法,有其不同的特點和應用場景,其中,放射免疫檢驗按優(yōu)勢來看,放射免疫檢驗(RIA)具備靈敏度高、特異性好、精確定量,但其使用的放射性核素具有一定的危害性;酶聯(lián)免疫檢驗(ELISA)的優(yōu)點包括酶標試劑易制備、性質(zhì)穩(wěn)定、成本低、技術穩(wěn)定、可大規(guī)模操作,但存在靈敏度低、檢測時間長、不能精確定量、受主觀因素影響明顯等問題;化學發(fā)光免疫檢驗(CLIA)具有靈敏度高、特異性強等優(yōu)點,而其兩種細分技術,微孔板式、磁微粒管式二者之間在成本、自動化程度等方面可以形成優(yōu)勢互補。其他技術路線的具體情況如下表所示:

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市場規(guī)模將進一步擴大

調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,近年來我國體外免疫診斷試劑處于快速增長階段。此外,預計隨著國內(nèi)企業(yè)化學發(fā)光免疫診斷試劑和配套儀器的成功開發(fā),試劑質(zhì)量有了較好保障且生產(chǎn)成本大幅降低,化學發(fā)光免疫診斷試劑將從三甲醫(yī)院向下推廣,最終二級醫(yī)院免疫診斷試劑使用增長率將高于三級醫(yī)院。前瞻預測,到2026年行業(yè)規(guī)模有望超過900億元。

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中國免疫診斷技術賽道熱力圖

根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示,與免疫診斷關鍵技術強關聯(lián)的城市集群主要集中在華東地區(qū)、華北地區(qū)以華南地區(qū),并且以江蘇省為重點發(fā)展區(qū)域,未來免疫診斷技術及其他相關技術的發(fā)展路徑,極大可能性在于華東地區(qū)優(yōu)先導入,其中可重點關注江蘇省泰州市、廣東省深圳市、河北省張家口市、山東省臨沂市所處免疫診斷的相關企業(yè),以及該地方對于免疫診斷的產(chǎn)業(yè)發(fā)展投資環(huán)境、供給市場的潛力空間。

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來源:前瞻網(wǎng)