其實(shí)，血液里藏著癌癥轉(zhuǎn)移的“蛛絲馬跡”——循環(huán)腫瘤細(xì)胞（CTCs），簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是從腫瘤上脫落、跑到血液里的“癌細(xì)胞種子”。只要能精準(zhǔn)找到它們，就能盡早發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移、及時(shí)調(diào)整治療方案。但這些“種子”太少了，1毫升血液里可能只有幾個(gè)，還要在數(shù)十億個(gè)正常細(xì)胞里篩選，傳統(tǒng)技術(shù)很難精準(zhǔn)捕捉。

最近，江南大學(xué)周楠迪教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際期刊《Biosensors and Bioelectronics》（IF10.5）上發(fā)表了一項(xiàng)新研究，研發(fā)出一套超靈敏的CTCs檢測(cè)平臺(tái)。它靠「納米探針+微流控液滴」的組合，不僅實(shí)現(xiàn)了5個(gè)CTCs/mL 的超靈敏檢出，還成功應(yīng)用于結(jié)直腸癌、肝細(xì)胞癌、宮頸癌三類(lèi)癌癥患者的臨床樣本檢測(cè)，讓抽血查癌變得更靠譜、更實(shí)用。

一、傳統(tǒng)檢測(cè)為什么“抓不住”循環(huán)腫瘤細(xì)胞？

想從血液里找CTCs，難就難在兩點(diǎn)：

一是太少了——1毫升血液里可能只有1-10個(gè)CTCs，要在數(shù)十億個(gè)正常血細(xì)胞里“大海撈針”；

二是這些癌細(xì)胞會(huì)“偽裝”自己，下調(diào)能被識(shí)別的表面標(biāo)志物（EpCAM），導(dǎo)致傳統(tǒng)檢測(cè)方法經(jīng)常漏檢。

更麻煩的是，血液里還有很多游離的RNA，會(huì)干擾檢測(cè)結(jié)果，導(dǎo)致分不清是癌細(xì)胞里的RNA，還是正常血液里的。所以，大家一直希望有個(gè)方法，不用開(kāi)刀、能反復(fù)查，還能精準(zhǔn)找到這些“癌細(xì)胞種子”。

二、新平臺(tái)有多牛？?jī)纱蠛诵募夹g(shù)聯(lián)手破局

這個(gè)新研發(fā)的檢測(cè)平臺(tái)靠「納米探針+微流控液滴」這兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的配合，解決了傳統(tǒng)檢測(cè)的痛點(diǎn)。

1、納米探針：只認(rèn)癌細(xì)胞

研究團(tuán)隊(duì)做了一種特別小的納米探針——ZnO@Au NPs-HP，利用含有發(fā)夾結(jié)構(gòu)DNA（HP）的序列對(duì)納米探針進(jìn)行功能化修飾，做到精準(zhǔn)識(shí)別癌細(xì)胞。

它的識(shí)別邏輯很簡(jiǎn)單，得同時(shí)滿足兩個(gè)條件才會(huì)“發(fā)光報(bào)警”：

第一，目標(biāo)細(xì)胞里得有大量的miRNA-21——這種物質(zhì)在結(jié)直腸癌（HCT116）、肝癌（HepG2）、宮頸癌（HeLa）細(xì)胞里高表達(dá)，是癌細(xì)胞的“專(zhuān)屬標(biāo)志”，而且就算癌細(xì)胞“偽裝”了，它也不會(huì)消失。而HP會(huì)和miRNA-21雜交發(fā)生結(jié)構(gòu)重組；

第二，目標(biāo)細(xì)胞內(nèi)部得是酸性環(huán)境——癌細(xì)胞代謝旺盛，內(nèi)部微環(huán)境比正常細(xì)胞酸。而納米探針會(huì)通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，在酸性條件下釋放 Zn2+，能夠特異性激活HP中嵌入的Zn-DNAzyme，使其切割底物鏈，最終觸發(fā)熒光恢復(fù)。

只有同時(shí)遇到這兩個(gè)條件，納米探針才會(huì)釋放熒光信號(hào)。這樣一來(lái)，血液里的游離RNA、正常細(xì)胞都干擾不了，只會(huì)精準(zhǔn)識(shí)別癌細(xì)胞。

2、微流控液滴：?jiǎn)渭?xì)胞“檢測(cè)室”

光有探針還不夠，團(tuán)隊(duì)還用上了微流控技術(shù)——把血液樣本和納米探針一起，裝進(jìn)只有皮升大小的微小液滴里。這些液滴就像一個(gè)個(gè)“獨(dú)立檢測(cè)室”，每個(gè)液滴里裝一個(gè)細(xì)胞和對(duì)應(yīng)的探針。

這樣做有兩個(gè)好處：一是能把癌細(xì)胞和血液里的干擾物質(zhì)隔離開(kāi)，讓探針和癌細(xì)胞充分反應(yīng)；二是能提高檢測(cè)效率，借助微流控芯片的精準(zhǔn)操控，每秒能檢測(cè)1000個(gè)液滴，快速完成篩選。

通過(guò)熒光信號(hào)的強(qiáng)弱，就能區(qū)分CTCs液滴、空液滴和正常細(xì)胞液滴，還能精準(zhǔn)算出有多少個(gè)，不會(huì)漏檢也不會(huì)誤判。

三、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)話：它真的又靈敏又靠譜？

團(tuán)隊(duì)針對(duì)靈敏度、穩(wěn)定性、臨床適用性進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，證明這個(gè)平臺(tái)確實(shí)管用：

1、超靈敏檢出：5個(gè)CTCs/mL

團(tuán)隊(duì)在健康人的1毫升血液里，分別加了5個(gè)HCT116、HepG2或HeLa細(xì)胞，用這個(gè)平臺(tái)檢測(cè)后，回收率分別達(dá)到了102%、99.98%和103%。

2、穩(wěn)定性優(yōu)異

為了探究納米探針的穩(wěn)定性，團(tuán)隊(duì)記錄了它的吸收光譜，發(fā)現(xiàn)在14天內(nèi)的吸收光譜無(wú)明顯紅移或者藍(lán)移，熒光檢測(cè)性能保持穩(wěn)定，不用擔(dān)心檢測(cè)過(guò)程中出問(wèn)題。

3、臨床驗(yàn)證：三類(lèi)癌癥均精準(zhǔn)檢出

團(tuán)隊(duì)找了5名結(jié)直腸癌患者、5名肝癌患者、5名宮頸癌患者，還有5名健康者，各取1毫升血液做檢測(cè)。結(jié)果顯示，健康者的血液里都沒(méi)有檢測(cè)到CTCs，而三類(lèi)癌癥患者的樣本都精準(zhǔn)找到了CTCs，沒(méi)出現(xiàn)誤判，證實(shí)了這個(gè)技術(shù)的臨床實(shí)用性和特異性。

和傳統(tǒng)檢測(cè)比，這個(gè)新平臺(tái)不靠癌細(xì)胞表面標(biāo)志物識(shí)別、不易受血液里的干擾物質(zhì)影響，而且每秒能篩選1000個(gè)液滴，只需抽血、不用開(kāi)刀就能反復(fù)查，不管是日常監(jiān)測(cè)還是長(zhǎng)期隨訪，對(duì)患者來(lái)說(shuō)都更方便、更安全。

目前，這個(gè)技術(shù)已經(jīng)完成了實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證和初步臨床測(cè)試，接下來(lái)會(huì)做更大規(guī)模的研究，優(yōu)化設(shè)備、降低成本，爭(zhēng)取早日推廣到醫(yī)院，讓更多患者受益。

「參考文獻(xiàn)」

Cai S, Cai R, Wang S, Chen X, Zhang L, Zhao Y, Wang X, Zhang Y, Zhou N. Ultrasensitive profiling of circulating tumor cells via miRNA/pH-activated nanoprobes coupled with microfluidic droplet encapsulation. Biosens Bioelectron. 2025 Dec 22;296:118331. doi: 10.1016/j.bios.2025.118331