大连理工大学科研团队在肿瘤单细胞动力学检测方面获进展

近期，医学部智能生物力学与前沿医疗装备团队覃开蓉教授和附属肿瘤医院妇科杨卓教授联合主持的医工交叉项目有了重要突破，研究成果陆续发表在分析化学领域TOP期刊《分析化学》（Analytical Chemistry）以及微流控与芯片技术领域权威期刊《芯片实验室》（Lab on a Chip）上。其中，发表于《分析化学》的论文还被选为期刊封面文章。2021级博士生李珊珊是这两篇论文的第一作者，覃开蓉教授与薛春东副教授为通讯作者。

卵巢癌具有高度异质性，精准分层对于实现个体化精准用药、改善患者预后至关重要。不过，当前临床上基于基因组学、转录组学等多组学分析技术的卵巢癌精准分层方法，存在检测周期长的问题，且大多依赖对破坏细胞后的样本进行检测。这些方法只能提供特定时刻基因组和转录组的静态信息，无法全面反映活体细胞内分子间的非线性相互作用以及其受内外部环境影响而不断变化的动态过程。所以，这种静态分析难以依据个体每次的检测结果持续优化临床治疗策略和药物选择，在临床应用上存在明显局限。

针对这一情况，研究团队设计并构建了具备多频率力学加载能力的微流控芯片，结合高时空分辨率图像追踪与双频阻抗测量技术，实现了对肿瘤单细胞在流动加载过程中形态变化与电学响应的提取和分析。团队通过精确提取细胞的动态几何特征，提出“动态复原力”指标，用于量化细胞在外力释放后的恢复能力，揭示了其与机械扰动的耦合关系。此外，研究借助机械加载对细胞膜通透性的调控效应，提出“力学不透明度”综合指标，以增强细胞表型的识别和区分能力。该研究开发的“动态加载–阻抗检测–图像追踪”单细胞动力学多模态检测分析平台，凭借流式高通量特性，能高效开展大量细胞样本的动态监测与分析，不仅为深入理解肿瘤细胞在复杂微环境中的力学生物学响应机制提供了科学依据，也为肿瘤细胞异质性解析、药物筛选以及个体化治疗策略的研发开辟了新的技术路径。

智能生物力学与前沿医疗装备团队专注于生命健康领域，以临床需求为导向，综合运用生物力学、微纳流控、生物传感器、人工智能与机器人等前沿科技，计划重点突破缺血性脑血管疾病智能诊疗、肿瘤微环境的体外仿生、流式单细胞动力学高通量分析等核心技术。近年来，在覃开蓉教授带领下，团队与附属中心医院、附属肿瘤医院开展了深入的医工交叉合作，相关工作获得科技部重点研发计划、国家自然科学基金、校医工交叉项目资助，在Lab Chip、Anal Chem、Sci Adv、Nano Lett、Sensor Actuat B - Chem、J Fluid Mech、Phys Fluids等重要期刊发表系列论文，并获得数项国内外发明专利授权。

内容来源：大连理工大学新闻网

排版编辑：赫铭 张佩妮

审核校对：张楚粤 许家瑞

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