血流中肿瘤细胞浓度越高，转移的风险越大。循环肿瘤细胞的数量表明患者对治疗的反应有多好。弗劳恩霍夫研究人员开发出一种新的微孔芯片，可以在几分钟内可靠地识别和表征细胞。

FACS分析的常规方法(荧光激活细胞分选)仅提供血液中循环的肿瘤细胞数量的粗略估计。“在FACS中，肿瘤细胞被荧光染料染色并分类到不同的收集容器中，”Thomas Velten博士解释说，他在弗劳恩霍夫生物医学工程研究所的团队开发了新的微孔芯片。标记染料的问题在于颜色的数量是有限的。“最终，你的颜色与对比度差，无法区分。此外，没有合适的标记可用于某些类型的肿瘤细胞，因此不能通过FACS分析检测到。“FACS分析的另一个缺点是：由于收集容器含有数千个细胞，因此测试结果不能缩小到单个细胞。

通过负压将细胞保持在适当的位置

“我们的新型微孔芯片允许从血液样品中挑出单个细胞，将其放置在基质中的单独孔上用于分析，然后单独移除。选择单元格很容易，因为每个单元格在数组中都有自己的特定位置，它们像鸭子一样排成一排。每个单元都放在一个洞上，但不能穿过它。对细胞施加轻微的负压，通过抽吸将每个细胞固定在分配的位置，“Velten说。

在最近完成的关于循环肿瘤细胞鉴定的合作研究项目中，应用了两步细胞分析方法。在第一步中，使用显微镜选择可疑细胞。在第二步中，使用更加耗时的拉曼光谱法对所选细胞进行详细分析。这涉及在规定的频率范围内将细胞暴露于光。肿瘤细胞以特定方式散射光，使其能够被清楚地识别。拉曼光谱不能用于具有玻璃或聚合物基板的传统阵列，因为这些材料会干扰测量 - 但这对于新的IBMT芯片及其氮化硅基板来说不是问题。

芯片可容纳200,000个电池

新型微孔芯片的另一个优点是它可以在几分钟内安装200,000个电池，每个电池在一个单独的孔中。“这很重要，因为血流只含有少量的循环肿瘤细胞，除非血液样本足够大，否则无法检测到。较旧的芯片实验室技术无法容纳超过1000个电池，这对于这种应用来说太少了，“Velten解释道。

微量移液管用于从芯片中移除单个肿瘤细胞用于进一步分析。选择用于保持它们的负压水平太低而不会造成任何损坏。分子生物学分析是一种有用的方法，可用于确定确定特定药物能够杀死肿瘤细胞或无效的因素。

新的微孔芯片具有许多其他可能的应用：例如，用于产生蛋白质的细胞的选择系统，例如制造胰岛素和其他生物药物所需的那些。具有明确定义的微孔的微芯片可以用作生理屏障(例如血脑屏障或肠屏障)的体外建模的基质。屏障模型在药物开发中起着非常有用的作用。