全球90%的癌癥死亡都和腫瘤轉移有關，每年奪走數百萬患者的生命。但平時查癌癥轉移，要么靠CT、PET這些影像學檢查，早期的微小轉移灶根本看不見；要么靠組織活檢，不僅要開刀、不能反復做，還可能引發出血、感染，難以實時監測病情變化。
其實，血液里藏著癌癥轉移的“蛛絲馬跡”——循環腫瘤細胞（CTCs），簡單來說就是從腫瘤上脫落、跑到血液里的“癌細胞種子”。只要能精準找到它們，就能盡早發現轉移、及時調整治療方案。但這些“種子”太少了，1毫升血液里可能只有幾個，還要在數十億個正常細胞里篩選，傳統技術很難精準捕捉。
最近，江南大學周楠迪教授團隊在國際期刊《Biosensors and Bioelectronics》（IF10.5）上發表了一項新研究，研發出一套超靈敏的CTCs檢測平臺。它靠「納米探針+微流控液滴」的組合，不僅實現了5個CTCs/mL 的超靈敏檢出，還成功應用于結直腸癌、肝細胞癌、宮頸癌三類癌癥患者的臨床樣本檢測，讓抽血查癌變得更靠譜、更實用。
一、傳統檢測為什么“抓不住”循環腫瘤細胞？
想從血液里找CTCs，難就難在兩點：
一是太少了——1毫升血液里可能只有1-10個CTCs，要在數十億個正常血細胞里“大海撈針”；
二是這些癌細胞會“偽裝”自己，下調能被識別的表面標志物（EpCAM），導致傳統檢測方法經常漏檢。
更麻煩的是，血液里還有很多游離的RNA，會干擾檢測結果，導致分不清是癌細胞里的RNA，還是正常血液里的。所以，大家一直希望有個方法，不用開刀、能反復查，還能精準找到這些“癌細胞種子”。
二、新平臺有多牛？兩大核心技術聯手破局
這個新研發的檢測平臺靠「納米探針+微流控液滴」這兩個關鍵技術的配合，解決了傳統檢測的痛點。
1、納米探針：只認癌細胞
研究團隊做了一種特別小的納米探針——ZnO@Au NPs-HP，利用含有發夾結構DNA（HP）的序列對納米探針進行功能化修飾，做到精準識別癌細胞。
它的識別邏輯很簡單，得同時滿足兩個條件才會“發光報警”：
第一，目標細胞里得有大量的miRNA-21——這種物質在結直腸癌（HCT116）、肝癌（HepG2）、宮頸癌（HeLa）細胞里高表達，是癌細胞的“專屬標志”，而且就算癌細胞“偽裝”了，它也不會消失。而HP會和miRNA-21雜交發生結構重組；
第二，目標細胞內部得是酸性環境——癌細胞代謝旺盛，內部微環境比正常細胞酸。而納米探針會通過內吞作用進入細胞，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，最終觸發熒光恢復。
只有同時遇到這兩個條件，納米探針才會釋放熒光信號。這樣一來，血液里的游離RNA、正常細胞都干擾不了，只會精準識別癌細胞。
2、微流控液滴：單細胞“檢測室”
光有探針還不夠，團隊還用上了微流控技術——把血液樣本和納米探針一起，裝進只有皮升大小的微小液滴里。這些液滴就像一個個“獨立檢測室”，每個液滴里裝一個細胞和對應的探針。
這樣做有兩個好處：一是能把癌細胞和血液里的干擾物質隔離開，讓探針和癌細胞充分反應；二是能提高檢測效率，借助微流控芯片的精準操控，每秒能檢測1000個液滴，快速完成篩選。
通過熒光信號的強弱，就能區分CTCs液滴、空液滴和正常細胞液滴，還能精準算出有多少個，不會漏檢也不會誤判。
三、實驗數據說話：它真的又靈敏又靠譜？
團隊針對靈敏度、穩定性、臨床適用性進行了一系列實驗，證明這個平臺確實管用：
1、超靈敏檢出：5個CTCs/mL
團隊在健康人的1毫升血液里，分別加了5個HCT116、HepG2或HeLa細胞，用這個平臺檢測后，回收率分別達到了102%、99.98%和103%。
2、穩定性優異
為了探究納米探針的穩定性，團隊記錄了它的吸收光譜，發現在14天內的吸收光譜無明顯紅移或者藍移，熒光檢測性能保持穩定，不用擔心檢測過程中出問題。
3、臨床驗證：三類癌癥均精準檢出
團隊找了5名結直腸癌患者、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。結果顯示，健康者的血液里都沒有檢測到CTCs，而三類癌癥患者的樣本都精準找到了CTCs，沒出現誤判，證實了這個技術的臨床實用性和特異性。
和傳統檢測比，這個新平臺不靠癌細胞表面標志物識別、不易受血液里的干擾物質影響，而且每秒能篩選1000個液滴，只需抽血、不用開刀就能反復查，不管是日常監測還是長期隨訪，對患者來說都更方便、更安全。
目前，這個技術已經完成了實驗室驗證和初步臨床測試，接下來會做更大規模的研究，優化設備、降低成本，爭取早日推廣到醫院，讓更多患者受益。
「參考文獻」
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
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