當(dāng)癌細胞轉(zhuǎn)移時，它們會變形，變成導(dǎo)彈狀，以便滲透到全身的其他組織中。
事實上，要在全身傳播，轉(zhuǎn)移性癌細胞必須改變它們的表型——它們的物理特征。這種變化使構(gòu)成我們器官和皮膚屏障的靜止上皮細胞轉(zhuǎn)變?yōu)殚g充質(zhì)細胞，或發(fā)育成結(jié)締組織、血管和淋巴組織的細胞。
研究人員觀察到，完成這種轉(zhuǎn)變的細胞，稱為上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)變或 EMT，可以顯著增加癌性腫瘤轉(zhuǎn)移的可能性。
目前，科學(xué)家篩選和識別這些細胞的方法是在固定在顯微鏡載玻片上的同時觀察它們。但密歇根大學(xué)的研究人員寫道，對固定在顯微鏡載玻片上的細胞進行的標準研究并不能揭示它們的形狀變化，就像固定蝴蝶收藏品不能揭示它們的飛行模式一樣。
現(xiàn)在，密歇根大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種方法來評估細胞，同時它們可以自由變形，使用一種稱為細胞磁旋轉(zhuǎn)和機器學(xué)習(xí)的方法。他們的結(jié)果發(fā)表在 PLOS One 雜志上。
“如果癌細胞位于身體的某個地方，為了移動到身體的不同部位，它必須像導(dǎo)彈一樣穿透組織進入血液，然后再從血液中穿透回來。血液靜脈轉(zhuǎn)移到一個新的位置。這種轉(zhuǎn)移潛力與細胞移動性有關(guān)，但細胞移動性還取決于細胞形狀和細胞形狀變化的動力學(xué)，“主要作者和理查德斯莫利杰出大學(xué)化學(xué)教授Raoul Kopelman說、物理學(xué)、應(yīng)用物理學(xué)、生物物理學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程和化學(xué)生物學(xué)。
為了能夠觀察到這些細胞動力學(xué)，密歇根大學(xué)的研究人員需要細胞自由漂浮，而不是固定在載玻片上。因此，他們使用他們之前開發(fā)的方法——細胞磁旋轉(zhuǎn)——作為研究這些細胞動力學(xué)的基礎(chǔ)。
使用這種方法和兩種眾所周知的具有不同轉(zhuǎn)移潛能的乳腺癌細胞系，Kopelman 及其同事將癌細胞加載到所謂的微流體細胞載玻片中，該載玻片由數(shù)千個隔室組成。每個隔室僅容納一個癌細胞。
在這張幻燈片上，研究人員添加了一種市售磁性納米粒子的溶液。這些納米粒子進入癌細胞，但不會對它們造成傷害。然后，磁鐵圍繞癌細胞托盤旋轉(zhuǎn)，從而使癌細胞緩慢旋轉(zhuǎn)。緩慢旋轉(zhuǎn)不會影響細胞的形狀，但它確實允許癌細胞變形。
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