血液中循环的肿瘤细胞是癌症早期检测和预后的标志物。然而，由于它们的稀缺性，检测这些细胞具有挑战性。在Angewandte Chemie期刊上，科学家们现在引入了一种超敏感方法，用于直接检测血液样本中的循环肿瘤细胞。它基于从与肿瘤细胞特异性结合的纳米颗粒释放的发光镧系元素离子的放大的时间分辨荧光测量。

用于检测循环肿瘤细胞的常规技术在检测前需要复杂的富集，因为1000万个血细胞的样品仅含有约一个肿瘤细胞。相比之下，由中国科学院，福建农林大学福建省物质结构研究所和福建省福州市肿瘤医院(福州市肿瘤医院)与宋晓蓉，陈学远，卓辰合作开发的新方法，福建，中国)，无需富集步骤，直接检测血液样本中的循环肿瘤细胞。该技术基于所谓的“溶解增强的时间分辨光致发光”并使用由镧系元素铕络合物制成的荧光纳米颗粒。

首先，研究人员制作了针对上皮细胞粘附分子的抗体(EpCAM，这是一种糖蛋白，在许多肿瘤细胞的表面上以非常高的数量存在，并作为癌症的诊断标记)。将这些抗体作为涂层应用于微孔板的孔中，使得血液样品中包含的肿瘤细胞在其他血液成分被去除时保持深入孔中。

科学家用相同的抗体涂覆含铕纳米颗粒。这导致在溶液中添加的大量纳米颗粒特异性结合肿瘤细胞。随后添加的“显影剂”溶解了纳米颗粒，释放出无数的铕离子。这些被开发人员解决方案的其他组件立即绑定并严密锁定。这导致荧光的多种扩增。

该方法的另一个重要优点是铕离子是非常长寿的荧光团，其在用闪光激发后继续发荧光几微秒。由于测量是时间分辨的，因此可以延迟开始测量。由细胞组分的自发荧光引起的背景信号仅在测量开始之前持续几纳秒并且褪色。这增加了测量的灵敏度，使研究人员能够很好地检测每个微孔板的单个肿瘤细胞。

来自癌症患者的血液样本的测试记录为每毫升血液少至10个细胞。通过这种新方法正确识别了十五名癌症患者中的十四名。样本中肿瘤 细胞的数量与每个患者的癌症阶段强烈相关。