一篇关于一项研究的博客文章，展示了一种叫做悬浮微通道谐振器的装置在癌症治疗后预测癌细胞死亡或生长的能力。
悬浮微通道谐振器在通过悬臂梁通道时反复测量单个电池的质量。
来源：Stevens等人。，自然生物技术
的科学家们设计了一种装置，可以检测细胞质量的微小变化，并可以让研究人员预测癌细胞对药物治疗的反应。研究作者认为，这种装置可能有助于临床医生为个体患者确定个性化的治疗方案。研究人员通过使用患者和小鼠的癌细胞
显示，该装置测量单个细胞质量的变化，正确预测细胞对特定药物是否敏感或耐药。
由麻省理工学院的Scott Manalis博士和dava Farber癌症研究所的David Weinstock医学博士和Keith Ligon医学博士领导的研究小组，还证明该装置可用于快速测试几种不同药物对直接从患者身上提取的癌细胞的影响。
，尽管研究证明了其装置的能力，“大量的工作”仍然需要确定它是否能潜在地指导临床个性化癌症治疗的选择，研究作者写道，
这项研究的结果，部分是由NCI的创新分子分析技术（IMAT）计划资助的，10月10日发表在《自然生物技术》杂志上的
测量单细胞质量的
癌症治疗方法正在从“一刀切”的方法转向精确的药物治疗方法，在这种方法中，治疗是根据每个患者选择的，关于患者癌症的基因和分子组成。
在某些情况下，肿瘤中特定基因突变的存在可能有助于预测患者是否可能对特定治疗产生反应。一些研究人员正试图找出不同癌症类型的这些基因突变，并开发出能够可靠识别这些突变的检测方法。”但对于超过90%的患者来说，他们的癌症并没有一种突变表明是一种有效的药物，”马纳利斯博士说，
是指导个性化治疗的另一种方法，他解释说，是收集患者体内的活癌细胞，并测量他们对不同可能疗法的生物反应。他继续说，在实验室里了解病人的癌细胞对药物治疗的反应，可能更好地为治疗选择提供信息。
十多年来，麻省理工学院的Manalis博士团队一直在开发一种设备来帮助做这件事。这种被称为悬浮微通道谐振器（SMR）的装置包含了一系列带有镂空通道的振荡悬臂，流体和细胞通过这些通道流动。悬臂结构类似于一块跳水板，被“用于各种技术和建筑构件中，”IMAT项目主管托尼·迪克赫伯博士说，“在SMR内部，
”
，迪克赫伯博士解释说，通过通道的细胞质量影响悬臂摆动的速度。根据这个速度，每个细胞的质量可以用femtograms来计算，femtograms是质量单位，是小于1克的1万亿倍（回形针的质量约为1克）。
当每个细胞重复通过装置时，其质量在数分钟内的变化（称为质量累积率，或者MAR）也是计算出来的。
“细胞不断吸收和分泌许多不同的东西，”Manalis博士说“总吸收和总分泌之间的差别在于质量积累率，”他继续说，这可以作为细胞生长的指示。
Manalis博士小组先前的研究表明，大多数生长细胞的MARs呈阳性，大多数死亡细胞的MARs接近于零，或者在某些情况下呈阴性。在这项研究中，研究小组想确定在癌症治疗后测量MAR是否可以快速和准确地评估乌拉尔预测癌细胞死亡或生长。
预测癌细胞反应
首先，研究人员设计了一种对靶向药物伊马替尼（Gleevec？）敏感或耐药的小鼠细胞系。然后他们用伊马替尼处理细胞并测量火星。他们发现SMR正确地预测了预期的反应：与未经处理的细胞相比，伊马替尼敏感细胞的MARs接近于零，而伊马替尼耐药细胞的MARs则没有变化，他们在使用不同的胶质母细胞瘤细胞系的实验中看到了相似的结果，这些细胞系已知对实验性靶向治疗敏感或耐药。这一结果也与传统的细胞死亡试验结果一致，该试验显示细胞是否被治疗杀死。
该装置还正确地预测了使用小鼠白血病细胞对伊马替尼敏感或耐药的反应，甚至当他们只使用从一滴血中获得的少数白血病细胞时也起作用。这是一个重要的特征，研究作者写道，因为通常只有有限数量的癌细胞可以从病人活检中获得。
最后，研究人员使用来自人类病人的临床样本测试了该装置。他们发现，他们可以快速测量直接从病人身上获得的急性髓系白血病（AML）细胞的MARs，然后在实验室用几种药物治疗。他们还使用SMR检测病人接受治疗前后白血病细胞MAR的变化。
的优势和挑战贯穿始终研究人员在他们的实验中发现，同一肿瘤中单个细胞的MARs差异很大，他们写道，反映了肿瘤中癌细胞分子组成和行为的异质性。
实验室中常用的其他药物敏感性测试测量一组细胞的平均生长或死亡率，但这个平均值可能不能代表整个细胞群的真实行为，马纳利斯博士说。肿瘤异质性与耐药性有关，因此，能够在实验室测试中测量这种异质性有可能产生对肿瘤反应更准确的预测。
该设备可能能够克服现有药物敏感性测试的其他缺点，因为SMR可以使用少量细胞快速准确地给出读数，Dickherber博士说。Manalis博士说，这样短的时间线是一个主要的优势，特别是当测试从病人身上取下的细胞时，因为“你越早测量它们，细胞就越可能接近它们的原始状态。”
但是新设备也有局限性，Dickherber博士提醒说，
例如，在SMR分析病人细胞之前，治疗病人细胞所需的细胞培养程序可能会导致非自然的生物变化，从而扭曲结果。研究人员还不知道他们是否能够使用这种设备来测试来自实体瘤患者的细胞，因为在他们为SMR做准备的过程中，细胞会受到潜在的损伤。
Manalis博士相信他们设备的另一个“有用的能力”是，用SMR测试的细胞仍然可以使用用于其他分析，包括排序。例如，Manalis博士和他的团队在获得MAR测量值后正在进行单细胞基因表达测量，以便更好地理解是什么使一些细胞对相同的药物治疗产生反应，而另一些细胞对相同的药物治疗产生抵抗
