利用金属检测绘制来跟踪突破性癌细胞

金属探测帮助矿业公司打击黄金和机场安全识别潜在威胁的乘客。现在，南加州大学的科学家们将其用于另一个领域：研究癌症。

通过对患有转移性前列腺癌的患者进行活组织检查的金属标记抗体成像，南加州大学迈克尔逊会聚焦生物科学中心的桥研究所研究人员创造了可以穿过人体的非常详细的癌症细胞数字传真。金属标签使科学家能够在将血液样本放入载玻片后识别和表征血液样本中的癌细胞。

“这正是TSA挥手时所发生的事情，”南加州大学迈克尔逊中心桥梁研究所院长生物科学教授彼得库恩说。“他们正在寻找非常容易识别的金属。”

由康普顿科学物理肿瘤学在1月份发表的由南加州大学主导的研究确立了金属检测技术的概念证明，该技术使科学家能够看到循环和传播肿瘤细胞在分子水平上以前所未有的方式。创建如此高度详细的肿瘤副本可以帮助研究人员为个体患者制定更精确的治疗方案。

“我们正在努力了解癌症实际上是如何从最初的位置移动到身体的其他部位并且可以在那里定居，”库恩说。

通过他的工作，库恩旨在揭示癌症如何通过身体传播并随着时间的推移而发展。这些发现已经为患者带来了更好的个性化护理，这使得个体的治疗与他们特定的癌症形式一样。

由于库恩的研究涉及多个领域，他在USC Dornsife文学，艺术与科学学院，南加州大学维特比工程学院和南加州大学凯克医学院担任教授 - 所有这些都与南加州大学迈克尔逊中心有关。适用于大学的融合生物科学。

绘制癌症用于精准医学

该研究调查了科学家是否能够为肿瘤扩散制定更好的蓝图，这是癌症最困难的阶段。癌症通过罕见的循环和播散的肿瘤细胞传播，这些细胞脱离其原始来源，例如乳房或前列腺中的肿瘤，并穿过身体。这些流氓肿瘤细胞扩散到器官中，例如肝脏或肺部，或扩散到骨骼中，在那里它们未被发现转移，使得有效治疗非常具有挑战性。

到目前为止，研究人员依靠荧光显微镜检查，用荧光标记的抗体染色细胞，然后用显微镜检查。荧光显微镜是有用的，但其常规使用受限于单个实验中可用的颜色数量。

利用Fluidigm Hyperion成像系统监测癌细胞的生物学并了解癌症如何变化，科学家们可以看到蛋白质生物标志物可能决定肿瘤细胞如何对药物治疗做出反应，或者为什么它无法应对，它是如何做出的传播以及它如何影响患者的免疫系统反应。

使用金属标记抗体和激光消融系统的新方法与质谱仪相结合，使科学家能够同时跟踪35种不同的金属标签。

因此，它提供了35种不同的癌细胞生物学视图，Kuhn说。

“通常，我们对癌症的遗传密码进行排序，这很好，因为构建像建筑物或机器这样的东西的唯一方法是使用蓝图。但并不是每个蓝图最终都是按照规范制造，甚至不如预期的那样，“库恩说。“为了更接近透视，为了提高医疗的精确度，你必须进入，从基因组到蛋白质组到细胞。”

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