Detection and Isolation of Circulating Melanoma Cells using Photoacoustic Flowmetry

Circulating tumor cells (CTCs) are those cells that have separated from a macroscopic tumor and spread through the blood and lymph systems to seed ...

University of Missouri

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Circulating tumor cells have been shown to correlate positively with metastatic disease state in patients with advanced cancer. We have demonstrated the ability to detect melanoma cells in a flow system by generating and detecting photoacoustic waves in melanoma cells. This method is similar to flow cytometry, although using photoacoustics rather than fluorescence. Previously, we used piezoelectric films as our acoustic sensors. However, such films have indicated false-positive signals due to unwanted direct interactions between photons from the high laser fluence in the flow system and the film itself. We have adapted an optical detection scheme that obviates the need for piezoelectric films.

Detection of melanoma cells in vitro using an optical detector of photoacoustic waves.

Cellules tumorales circulantes a &#xE9;t&#xE9; d&#xE9;montr&#xE9; une corr&#xE9;lation positive avec &#xE9;tat de la maladie m&#xE9;tastatique chez les patients atteints de cancer avanc&#xE9;. Nous avons d&#xE9;montr&#xE9; la capacit&#xE9; de d&#xE9;tecter des cellules de m&#xE9;lanome dans un syst&#xE8;me d&#x26;#39;&#xE9;coulement par la production et la d&#xE9;tection d&#x26;#39;ondes photoacoustique dans des cellules de m&#xE9;lanome. Cette m&#xE9;thode est similaire &#xE0; la cytom&#xE9;trie en flux, bien que l&#x26;#39;utilisation photoacoustique plut&#xF4;t que de fluorescence. Auparavant, nous avons utilis&#xE9; des films pi&#xE9;zo&#xE9;lectriques que nos capteurs acoustiques. Cependant, ces films ont indiqu&#xE9; faussement positifs en raison de signaux ind&#xE9;sirables des interactions directes entre les photons de la fluence laser de haute dans le syst&#xE8;me d&#x26;#39;&#xE9;coulement et le film lui-m&#xEA;me. Nous avons adapt&#xE9; un syst&#xE8;me de d&#xE9;tection optique qui &#xE9;limine la n&#xE9;cessit&#xE9; pour les films pi&#xE9;zo&#xE9;lectriques.

D&#xE9;tection de cellules de m&#xE9;lanome in vitro en utilisant un d&#xE9;tecteur optique de Waves photoacoustique

Zirkulierende Tumorzellen haben nachweislich positiv korrelieren mit Metastasen Zustand bei Patienten mit fortgeschrittenem Krebs. Wir haben die F&auml;higkeit, Melanomzellen in einem Fluss-System zu erkennen, durch generieren und erkennen von Photoakustischen Wellen in Melanomzellen bewiesen. Diese Methode &auml;hnelt der Durchflusszytometrie, obwohl Photoacoustics anstelle der Fluoreszenz verwenden. Zuvor benutzten wir piezoelektrische Folien als unsere akustischen Sensoren. Allerdings haben solche Filme falsch-Positive Signale durch unerw&uuml;nschte direkte Interaktionen zwischen Photonen aus der hohen Laser Fluenz in der Flow-System und der Film selbst angedeutet. Wir haben eine optische Erkennung-Schema angepasst, die die Notwendigkeit der piezoelektrischen Filmen Methode.

Erkennung von Melanomzellen in-vitro &uuml;ber ein Optisches Erkennungssystem Photoakustischen Wellen.

Le cellule tumorali circolanti sono state indicate per correlare positivamente con stato di malattia metastatica in pazienti con cancro avanzato. Abbiamo dimostrato la capacit&agrave; di rilevare cellule di melanoma in un sistema a flusso generando e rilevamento fotoacustico onde nelle cellule di melanoma. Questo metodo &egrave; simile al flusso cytometry, sebbene usando photoacoustics invece di fluorescenza. In precedenza, abbiamo usato pellicole piezoelettrici come nostri sensori acustici. Tuttavia, tali pellicole hanno indicato segnali di falsi positivi a causa di interazioni indesiderate dirette tra fotoni dalla fluenza del laser alta nel sistema di flusso e il film stesso. Abbiamo adattato un sistema di rilevamento ottico che evita la necessit&agrave; per le pellicole piezoelettrici.

Rilevamento di cellule di melanoma in vitro utilizzando un rilevatore ottico delle onde fotoacustico.

Las c&#xE9;lulas tumorales circulantes se ha demostrado una correlaci&#xF3;n positiva con el estado de la enfermedad metast&#xE1;sica en pacientes con c&#xE1;ncer avanzado. Hemos demostrado la capacidad de detectar las c&#xE9;lulas de melanoma en un sistema de flujo mediante la generaci&#xF3;n y detecci&#xF3;n de ondas fotoac&#xFA;sticas en las c&#xE9;lulas del melanoma. Este m&#xE9;todo es similar a la citometr&#xED;a de flujo, aunque utilizando photoacoustics en lugar de fluorescencia. Anteriormente, se utilizaron pel&#xED;culas piezoel&#xE9;ctricas que nuestros sensores ac&#xFA;sticos. Sin embargo, tales pel&#xED;culas han indicado falsos positivos se&#xF1;ales no deseadas debido a la interacci&#xF3;n directa entre los fotones de la fluencia del l&#xE1;ser de alta en el sistema de flujo y la propia pel&#xED;cula. Hemos adaptado un esquema de detecci&#xF3;n &#xF3;ptica que evita la necesidad de pel&#xED;culas piezoel&#xE9;ctricas.

Sagar K. Gupta

Biological Engineering,
Christopher S. Bond Life Sciences Center,
Dermatology,
Biological Engineering, Christopher S. Bond Life Sciences Center, Dermatology

University of Missouri

Detection and Isolation of Circulating Melanoma Cells using Photoacoustic Flowmetry

Sagar K. Gupta

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University of Missouri

Detection and Isolation of Circulating Melanoma Cells using Photoacoustic Flowmetry

Biological Engineering,
Christopher S. Bond Life Sciences Center,
Dermatology,
Biological Engineering, Christopher S. Bond Life Sciences Center, Dermatology