來自Methodist醫(yī)院的科學家們開發(fā)出了一種新工具，讓細胞經過一種Plinko微觀游戲，由于只有最濕軟的細胞才能通過它，從而將導致腫瘤的癌細胞與更為良性的細胞區(qū)分開來。

正如發(fā)表在本周《美國科學院院刊》（PNAS）上的這篇論文所報道的，更柔軟可變的致瘤細胞通過了全部的微小障礙，而更堅硬更為良性的細胞則難于擠過7微米的小孔。Methodist醫(yī)院的科學家們與德克薩斯MD安德森癌癥中心的研究人員展開協(xié)作，利用不同類型的癌細胞對這一設備進行了測試。

新研究支持了這一假設即細胞濕軟預示著腫瘤潛能。大部分正常細胞包含有發(fā)達的細胞骨架——由微小但強有力的桿狀蛋白構成的網絡賦予細胞形狀和結構。在狂熱驅動分裂的情況下，癌細胞有可能從細胞骨架形成中轉移出資源來支持分裂，因此導致細胞濕軟。

該項目的課題領頭人、Methodist納米醫(yī)學教師Lidong Qin博士說：“我們創(chuàng)造了許多途徑使細胞穿越這些障礙。MS芯片的吞吐量達到了100萬個細胞水平。當堅硬的細胞阻塞特異的障礙時，柔軟的細胞借助大量其他的旁路得以通過。

眾所周知，癌癥干細胞比其他癌細胞更為濕軟。該研究小組表明通MS芯片分離的柔軟細胞顯示出與癌癥干細胞相一致的基因表達模式。

論文的共同主要負責人、Methodist癌癥中心主任、癌癥科學家Jenny Chang博士說：“許多的論文表明癌癥干細胞的存在意味著患者的預后較差。然而，醫(yī)生通常并未將之量化。”

隨后，Methodist和MD安德森研究小組對分離細胞進行了分析，證實這些柔軟的細胞表達細胞骨架基因較低，表達有助于轉移的運動基因較高。

通過檢測轉移細胞的存在，醫(yī)生可以推斷癌癥治療是否會成功，或一種尚未治療的癌癥轉移到身體其他部位的可能性。

越來越多的人認識到癌癥干細胞在癌癥轉移和復發(fā)中的作用，令人感到灰心喪氣的是由于缺乏技術使得這一知識無法為醫(yī)生和他們的患者所利用。到目前為止，還沒有一種方法可以快速可靠地將更為危險的致瘤細胞從活組織切片中分離和鑒別出來。

Methodist開發(fā)的新設備成功地富集了癌細胞混合物中的致瘤細胞。研究人員將這一設備命名為Mechanical Separation Chip或MS-Chip。該設備分離的細胞易于收集和研究。當前細胞分離的標準方法流式細胞術相對緩慢，且依賴于細胞表面的生物標記物。

Lidong Qin 說：“通過MS芯片我們的微流體細胞分離提供了一種高通量的方法，能夠特異地分選不同硬度水平的細胞，為研究硬度相關的細胞和分子生物學開辟了一條新途徑。下游的分子分析，包括對細胞亞型進行基因組和蛋白質組分析，提供給了一種新方法來鑒別與癌癥干細胞和癌癥轉移相關的新生物標記。

”

現在，每個MS芯片的生產成本約為10美元。

Lidong Qin 說：“如果大規(guī)模生產，MS芯片成本可在每個芯片一美元左右。相比于流式細胞分選，采用一種機械細胞分離方法將會更為的廉價。”