液態活檢作為一種非侵入性的癌症診斷和監測方法，近年來備受關注。它透過分析血液等體液中的生物標記物，例如游離DNA（cell-free DNA, cfDNA），來提供關於腫瘤的信息。然而，從血漿中有效且經濟地提取cfDNA仍然是一個挑戰。近日，一項研究成功驗證了基於水相雙系統（Aqueous Two-Phase System, ATPS）的cfDNA萃取概念，為液態活檢技術的發展帶來了新的希望。

水相雙系統萃取技術原理

ATPS是一種利用兩種不互溶的水性聚合物或一種聚合物和一種鹽在水中形成兩個相的萃取技術。由於不同分子在兩個相中的分配係數不同，ATPS可以有效地分離和純化生物分子。與傳統的cfDNA提取方法，如基於矽膠膜的柱層析法相比，ATPS具有成本效益高、操作簡便、可擴展性強等優點。

研究結果與數據

該研究團隊利用聚乙二醇（PEG）和硫酸鹽（Sulfate）組成的ATPS，成功地從血漿中提取cfDNA。研究人員優化了ATPS的組成和操作條件，例如PEG的分子量、硫酸鹽的濃度、pH值和溫度，以實現最高的cfDNA提取效率和純度。

實驗結果顯示，優化後的ATPS系統能夠有效地提取血漿中的cfDNA，提取效率與商業化的柱層析法相當，甚至在某些情況下更高。此外，ATPS提取的cfDNA的純度也較高，能夠滿足下游分析的需求，例如聚合酶鏈式反應（PCR）和下一代測序（NGS）。更重要的是，ATPS的成本遠低於商業化的提取試劑盒，使其更具吸引力。

技術優勢與應用前景

基於ATPS的cfDNA提取技術具有以下幾個顯著的優勢：

成本效益高：

ATPS所需的化學品價格低廉，且可以重複使用，大大降低了提取成本。

操作簡便：

ATPS的操作流程簡單，無需複雜的設備，易於自動化。

可擴展性強：

ATPS可以 легко масштабироваться，以滿足不同樣本量的需求。

環境友好：

ATPS使用的化學品毒性較低，對環境的影響較小。

這些優勢使得ATPS在液態活檢領域具有廣闊的應用前景。它可以應用於癌症的早期診斷、治療監測和預後評估。此外，ATPS還可以應用於其他疾病的診斷，例如感染性疾病和自身免疫性疾病。

面臨的挑戰與未來發展方向

儘管ATPS在cfDNA提取方面具有諸多優勢，但仍面臨一些挑戰。例如，ATPS的提取效率和純度受到多種因素的影響，需要進一步優化。此外，ATPS提取的cfDNA的片段大小分佈可能與傳統方法有所不同，需要進行深入研究。

未來，研究人員將致力於以下幾個方向：

優化ATPS的組成和操作條件，以提高cfDNA的提取效率和純度。
開發新型的ATPS系統，以實現更高效和更具選擇性的cfDNA提取。
研究ATPS提取的cfDNA的片段大小分佈，並評估其對下游分析的影響。
將ATPS應用於臨床樣本的cfDNA提取，並評估其在液態活檢中的應用價值。

總結與研判

基於水相雙系統的cfDNA提取技術為液態活檢提供了一種經濟、高效且可擴展的解決方案。雖然目前仍處於概念驗證階段，但其潛力不容忽視。隨著技術的進一步發展和完善，ATPS有望在未來的液態活檢領域發揮重要作用，為癌症的診斷和治療帶來新的突破。該技術的成功驗證，不僅降低了液態活檢的成本，也為更廣泛的臨床應用打開了大門，預計將加速液態活檢技術的普及和發展。

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原始資料來源: GO-AI-6號機 Date: April 2, 2026