液態活檢在癌症診斷與監測領域展現巨大潛力，而游離DNA (cell-free DNA, cfDNA) 作為關鍵生物標記物，其精準萃取至關重要。近期，一項概念驗證研究表明，基於水相雙系統 (Aqueous Two-Phase System, ATPS) 的萃取方法，有望革新cfDNA的提取流程，為液態活檢應用帶來更高效、經濟的解決方案。

液態活檢的挑戰與cfDNA的重要性

液態活檢透過分析血液等體液中的生物標記物，提供了一種非侵入性的疾病診斷與監測方式。相較於傳統的組織活檢，液態活檢具有取樣方便、可重複性高等優勢，尤其在癌症早期篩檢、治療反應評估以及耐藥性監測等方面，具有廣闊的應用前景。cfDNA是血液中循環的DNA片段，其來源包括凋亡或壞死的細胞，以及腫瘤細胞釋放的DNA (circulating tumor DNA, ctDNA)。ctDNA攜帶了腫瘤特有的基因突變信息，因此成為液態活檢中極具價值的分析目標。然而，cfDNA在血液中的含量極低，且容易受到其他成分的干擾，因此高效、精準地提取cfDNA是液態活檢成功的關鍵。

ATPS技術的原理與優勢

水相雙系統 (ATPS) 是一種利用兩種或多種不互溶的水相形成的萃取系統。常見的ATPS由聚乙二醇 (Polyethylene Glycol, PEG) 和鹽 (如硫酸鹽或磷酸鹽) 組成。由於不同的生物分子在不同的水相中具有不同的溶解度，因此可以利用ATPS實現生物分子的分離與純化。相較於傳統的萃取方法，ATPS具有以下優勢：

高效性：

ATPS可以實現高選擇性的萃取，有效去除雜質，提高目標分子的純度。

經濟性：

ATPS所使用的試劑通常價格低廉，易於獲取，降低了萃取成本。

溫和性：

ATPS在接近生理條件下進行，可以有效保護生物分子的活性，避免降解。

可擴展性：

ATPS易於放大，適用於大規模的生物分子提取。

ATPS在cfDNA萃取中的應用

該概念驗證研究探索了利用ATPS從血漿中提取cfDNA的可行性。研究人員設計了一種基於PEG和鹽的ATPS，並優化了萃取條件，例如PEG的分子量、鹽的種類和濃度、pH值以及溫度等。實驗結果表明，該ATPS方法可以有效地從血漿中提取cfDNA，且提取效率優於傳統的商業化試劑盒。此外，研究人員還利用定量PCR (qPCR) 和二代測序 (Next-Generation Sequencing, NGS) 等技術，對提取的cfDNA進行了分析。結果顯示，ATPS提取的cfDNA具有良好的完整性和代表性，可以準確地反映原始血漿樣本中的基因信息。

挑戰與未來展望

儘管ATPS在cfDNA萃取方面展現出巨大的潛力，但仍存在一些挑戰需要克服。例如，ATPS的萃取效率受到多種因素的影響，需要針對不同的樣本類型和應用場景進行優化。此外，ATPS的萃取過程可能引入一些雜質，需要進一步純化。未來，研究人員可以通過以下途徑進一步完善ATPS技術：

優化ATPS組成：

探索新型的ATPS組成，例如使用生物相容性更好的聚合物或離子液體，以提高萃取效率和選擇性。

結合微流控技術：

將ATPS與微流控技術相結合，實現自動化、高通量的cfDNA萃取。

開發新型的純化方法：

開發新型的純化方法，例如使用磁性微球或納米材料，以去除ATPS萃取過程中引入的雜質。

總結與研判

基於水相雙系統 (ATPS) 的cfDNA萃取技術，為液態活檢提供了一種高效、經濟且溫和的解決方案。儘管該技術仍處於早期開發階段，但其在提高cfDNA提取效率、降低成本以及簡化操作流程等方面具有顯著優勢。隨著技術的不斷完善和應用場景的拓展，ATPS有望成為液態活檢領域的一項重要工具，助力癌症診斷與監測的發展。然而，要將ATPS技術廣泛應用於臨床，仍需進行大量的驗證和優化工作，以確保其穩定性和可靠性。未來，我們期待看到更多基於ATPS的液態活檢產品問世，為患者帶來更精準、更便捷的診斷服務。

Newsflash | Powered by GeneOnline AI
For any suggestion and feedback, please contact us.
原始資料來源: GO-AI-6號機 Date: April 2, 2026