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拉斐尔·波洛克 (Raphael Pollock) 博士被誉为世界上最优秀的肿瘤外科医师之一，其治疗对象是最难治疗的癌症之一——肉瘤。这些肿瘤通常始于腹膜后最深处，即肾脏、胰腺和下腔静脉所在的腹部部分。

波洛克是俄亥俄州立大学综合癌症中心主任，30年的手术室经验自然促使他思考手术前的步骤，特别是是否有更好的方法来诊断或检测肉瘤。2019 年初，他利用俄亥俄州立大学的科学广度和深度，根据他在休斯顿 MD 安德森癌症中心进行的研究，研究了一种新的诊断方法。他联系了机械和航空航天工程副教授、微流体专家 Shaurya Prakash。

目前，对腹部深处的肿瘤进行诊断性活检有两种主要选择：全身麻醉下的侵入性手术;或者利用计算机断层扫描(CT)扫描引导长针穿过皮肤以从肿块中获取组织的方法。两者都很昂贵并且需要时间来安排。

“一段时间以来，我一直对外泌体在癌症扩散中的作用感兴趣，”波洛克说。外泌体是细胞外囊泡，含有分泌它们的细胞的成分——蛋白质、DNA 和 RNA。它们可以影响与其相互作用的其他细胞的功能和行为。直到最近，它们还被认为仅仅是细胞废物，没有太多临床研究相关性。

“我们了解到，外泌体内有许多物质可能与肿瘤微环境中的细胞相互作用，”他补充道。“然后它们在血液中循环并降落在身体的其他部位。”

因此，波洛克询问普拉卡什是否有一种有效的方法从外周血样本中提取这些外泌体，以获得可用于诊断体内深部肿瘤的内容物。这位微流体专家很感兴趣。

“我了解到，通常当肉瘤被诊断出来时，疾病已经非常严重了，”普拉卡什说。“分离这些循环生物标志物的价值在于早期检测。早期检测和诊断的预后更好。”

过去，波洛克曾采用超速离心从血液中分离外泌体，但过程艰巨且昂贵。他和普拉卡什回顾了文献，并意识到可能有几种不同的工程概念可以用来改进流程。