用SmartCatch捕捉癌症

几乎每个人都知道至少有一个人目前患有或曾经患有癌症。有超过190万新增病例每年仅在美国就有很多人死于癌症，很难不认识一些人被这种可怕的疾病所感染。

活检,取组织在显微镜下检查，是诊断癌症最常见的方法。病人接受活检的类型取决于肿瘤的位置。虽然一些活检技术是非侵入性的，但其他技术需要手术，手术费用昂贵，患者不舒服，需要更长的愈合时间。传统活检的另一个缺点是，基于单个肿瘤活检分析的诊断只能反映整个疾病的单个时间点。

但还有另一种选择:液体活检。

用液体活检法捕获循环肿瘤细胞

液体活检是一种微创手术，用于检测血液中在每个患者血液中流动的循环肿瘤细胞(ctc)。ctc是从肿瘤中逃逸出来并在体内迁移的癌细胞．其中一些肿瘤细胞在血液中流动，直到它们可能发生继发性肿瘤或转移。

因为它们是原发肿瘤的碎片，所以它们携带了实体肿瘤的存在、性质和侵袭性的信息。ctc提供了重要的信息，如数量、遗传、分子途径和免疫逃避机制。它们的检测、计数和分析可以帮助医生改进癌症诊断和预后，在个体水平上调整治疗方法，并密切监测疾病随时间的演变和治疗的有效性。

挑战在于这些细胞非常罕见，只有一个CTC每十亿正常的血细胞。在保持其生理完整性的同时，也很难捕获它们。由于它们难以检测，因此在临床常规中没有作为生物标志物使用，错过了早期发现癌症的大好机会。

但与其他血细胞成分相比，ctc相对较大且不易变形。使用尖端技术和先进的计算模拟开发的微网格捕获设备，SmartCatch正在努力液体活检使在生理条件下从血液中一步物理和选择性地分离CTC。

这项技术仍然相对较新，但SmartCatch正在为每个人都能获得ctc的液体活检铺平道路。

SmartCatch如何撒网

SmartCatch总部位于法国图卢兹，成立于2016年，是该公司的衍生产品法国国家科学研究中心．由专门从事微纳米技术的学术团队联合创办系统体系结构与分析实验室泌尿外科医生美国大学癌症研究所而且一个是UropoleSmartCatch创造了液体活检技术，使临床医生、研究人员和行业能够对抗癌症。

SmartCatch的首席执行官兼联合创始人Aline Cerf说:“我们的目标是开发出价格合理、易于使用、对患者友好、不需要特殊培训的高度规范的技术，以便每个人都能使用它们。”“我们只是想更好、更早地发现癌症。”

瑟夫解释说，创始人在2012年就有了这个想法。

她说:“我们想出了这个疯狂的想法，在微观尺度上开发3D渔网来分离这些每个人都真正希望能够捕获的肿瘤细胞。”“因为如果你去除最具侵略性的元素，即导致转移的元素，那么你就可以完全防止转移。”

当时，这是3D技术的出现，而不是我们今天所认为的3D打印类型。他们可以做出分辨率很高的设计，但要花很长时间。这时他们决定使用Ansys仿真解决方案。万博

过滤单元与Ansys Fluent万博

多亏了万博Ansys启动程序， SmartCatch团队获得了访问权限万博Ansys流利模拟很多滤波器的设计思路。

“我们需要花一整天的时间来制作一个设计，这是很多工作，因为我们每分钟有数千个想法!所以，我们浪费了很多时间。万博Ansys是唯一的工具，让我们有可能解决水动力现象的规模和网格，我们需要研究他们，”Cerf解释说。

血液是一种复杂的粘性多相流体，是一种模拟非常复杂的液体。血液中的所有细胞都有不同的硬度和变形能力大小。当SmartCatch开始这个项目时，部分问题是技术还没有赶上他们的水平。

Cerf说:“几年来，我们已经知道液体活检所面临的技术瓶颈。”“我们已经达到了细胞层面的生物学和微/纳米技术的杰出进展现在相遇的地步，我们最终可以解决这些瓶颈。”

Fluent使SmartCatch能够直接从新鲜的全血中分离出ctc，无需任何预处理步骤，从而提供未改变的高质量捕获材料。瑟夫说:“因为我们是在生理条件下工作，所以我们需要保护层流，防止湍流。”

通过模拟克服监管障碍

每个国家都有自己的管理机构来管理药品和医疗设备。在美国，它是食品和药物管理局(FDA)．在法国，它是国家药品和保健品安全管理局万博网．每个机构都有不同的规定，但同样的基本原则适用于所有机构:你必须在上市前证明安全性和有效性。

“有很多监管方面需要考虑。对我们来说，最重要的是，我们需要证明我们没有改变其余的细胞，我们的技术是完全惰性的，”瑟夫说。

由于SmartCatch采用计算机建模和仿真(CM&S)， Ansys产品正在帮助他们向监管机构证明，他们的产品实际上是高效工作的，对人类使用是安全的。万博网万博“模拟是支持我们实验的一个非常有力的论据，”瑟夫说。“我们不会用模拟实验取代(体外)物理实验，但这是补充信息，最终解释了我们为什么要做出这些选择。”

在Cerf's了解更多关于SmartCatch的信息模拟世界演示．