基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底及其制法与应用制造技术

本发明专利技术公开了一种基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底及其制法与应用。所述广谱性CTC捕获和分离基底包括磁性纳米颗粒以及修饰于纳米颗粒表面的亲和分子，所述磁性纳米颗粒为四氧化三铁纳米颗粒，所述亲和分子具有多酚结构，所述亲和分子具有吸附和结合多种循环肿瘤细胞的功能。本发明专利技术提供的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底的制备工艺十分简单、易于操作、成本低廉，只需一种化学分子的修饰即可在较低非特异性细胞粘附的前提下实现对多种类型的循环肿瘤细胞的有效捕获，且通过磁场作用易于将与磁性纳米颗粒结合的细胞进行分离、富集。富集。富集。

【技术实现步骤摘要】
基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底及其制法与应用


[0001]本专利技术属于临床循环肿瘤细胞分离
，具体涉及一种基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底及其制法与应用。

技术介绍

[0002]循环肿瘤细胞是一类从实体瘤部位自然或由于手术等原因剥离而进入血液循环系统的一类细胞。大量的临床研究表明循环肿瘤细胞在临床上可以作为一种具有重要指导意义的标志物，与癌症诊断、用药指导，肿瘤转移、预后评估、癌症复发等密切相关。由于外周血中含有大量的红细胞、白细胞和血小板等成分，同时循环肿瘤细胞的数量极少，导致难以进行准确检测；此外，由于循环肿瘤细胞存在异质性，导致不同癌症病人之间，甚至同一个病人体内的肿瘤细胞之间具有很大的差异。因此，实现高效、高纯度、多表型的循环肿瘤细胞分离、富集面临巨大的挑战。
[0003]迄今为止，针对从血样中捕获和分离循环肿瘤细胞面临的问题，研究人员已经提出了多种解决方案。目前，大多数循环肿瘤细胞的富集是基于癌细胞表面各种生物标志物(抗原、多肽，糖蛋白)进行的亲和捕获，例如上皮细胞粘附分子(Epithelial cell Adhesion Molecule，EpCAM)是一种上皮来源的肿瘤细胞表面广泛表达的糖蛋白，而在正常的白细胞表面不表达，已经在CTC捕获过程中受到广泛应用。但是，病人体内的肿瘤转移过程中经常会发生上皮-间充质转化(Epithelial Mesenchymal Transition，EMT)，从而导致EpCAM表达下调或消失，因此，基于单一类型的肿瘤标志物无法实现对癌症病人CTC的有效捕获，甚至可能导致捕获效率低或假阴性结果。研究表明，各种纳米结构材料，例如，纳米柱，纳米线，纳米颗粒，纳米管和分形结构等可以有效增强细胞与材料之间的相互作用，从而提高对癌细胞的捕获效率，但是这种作用是非特异性的，在提高癌细胞捕获效率的同时也导致非特异性细胞粘附的增加，对循环肿瘤细胞后续的细胞生物学和分子生物学分析造成巨大干扰。因此，各类可以具有降低非特异性细胞粘附的材料，例如牛血清白蛋白(Albumin from Bovine Serum，BSA)、聚乙二醇(Polyethylene Glycol，PEG)、羧酸甜菜碱甲基丙烯酸甲酯(CarboxybetaineMethacrylamide，CBMA)和甲基丙稀酰乙基磺基甜菜碱(Sulfobetaine methacrylate，SBMA)等经常修饰在纳米材料表面以提高对CTC的捕获纯度。SBMA和CBMA是目前常用的水溶性两性离子化合物，这些两性离子化合物中同时具有正电荷和负电荷，将其修饰于材料表面，展现了较低的细胞粘附。此外，BSA作为常见的一种抗粘附分子，也具有良好的抵抗细胞粘附的能力。但是将上述分子引入体系后仍需要修饰与癌细胞特异性作用的亲和分子，导致用这种方式构建的循环肿瘤细胞捕获基底，往往需要进行多步化学反应，操作繁琐，不易掌握。因此，发展出一种具有低非特异性细胞粘附、操作简单、易于制备的循环肿瘤细胞捕获基底至关重要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底及其制
法与应用，以克服现有技术的不足。
[0005]为实现前述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案包括：
[0006]本专利技术实施例提供了一种基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底，其包括磁性纳米颗粒以及修饰于纳米颗粒表面的亲和分子，所述磁性纳米颗粒为四氧化三铁纳米颗粒，所述亲和分子具有多酚结构，所述亲和分子具有吸附和结合多种循环肿瘤细胞的功能。
[0007]本专利技术实施例提供了前述基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底的制备方法，其包括：
[0008]采用水热法合成磁性纳米颗粒，其中，所述磁性纳米颗粒为四氧化三铁纳米颗粒；
[0009]以及，使所述磁性纳米颗粒、单宁酸和溶剂的混合反应体系发生反应，制得基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底。
[0010]本专利技术实施例还提供了前述基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底于制备识别和/或捕捉循环肿瘤细胞产品中的用途。
[0011]本专利技术实施例还提供了一种循环肿瘤细胞的捕获、分离、鉴定方法，其包括：
[0012]采用前述的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底与循环肿瘤细胞接触，
[0013]使用磁力架将结合循环肿瘤细胞的广谱性CTC捕获和分离基底进行分离；以及，
[0014]将分离后的细胞通过具有荧光标记的抗体进行鉴定。
[0015]本专利技术中，单宁酸(TA)是来源于水果和蔬菜的一种天然多酚，包含大量的酚羟基，能与多种癌细胞表面的特异性糖蛋白相互作用；此外，TA可以下调粘附蛋白的表达，能降低血细胞对TA功能化材料的粘附，利用TA与Fe的配位作用即可构建一种广谱性的CTC捕获和分离基底，而不需要经过复杂的化学反应，单宁酸功能化磁性纳米颗粒(MNPs-TA)即基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底，它作为一种新颖的循环肿瘤细胞捕获材料，在多表型循环肿瘤细胞的捕获和分离中具有极大的应用前景。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0017](1)本专利技术提供的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底的制备过程十分简单，只需要简单的混合、搅拌，无需复杂的修饰过程，成本低廉，实用性强。
[0018](2)本专利技术提供的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底只需要将单宁酸分子修饰在磁性纳米颗粒表面就可以降低非特异性细胞的粘附，同时实现对靶细胞(循环肿瘤细胞)的有效捕获；
[0019](3)本专利技术提供的用于分离与鉴定循环肿瘤细胞的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底可与多种类型的癌细胞作用，实现广谱性CTC捕获；
[0020](4)本专利技术提供的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底对循环肿瘤细胞分离与鉴定方法具有良好的细胞相容性，可以最大程度地保持所捕获的细胞的活性，这对后续的研究有重要意义。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1是本专利技术一典型实施方案基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底的制备以及用于捕获循环肿瘤细胞的示意图；
[0023]图2是本专利技术实施例1中合成的磁性纳米颗粒的透射电镜图；
[0024]图3是本专利技术实施例1中制备的单宁酸功能化磁性纳米颗粒后的透射电镜图；
[0025]图4是本专利技术实施例1中制备的单宁酸功能化磁性纳米颗粒的动态光散射图；
[0026]图5是本专利技术实施例1磁性纳米颗粒表面修饰单宁酸前后的电势图；
[0027]图6是本专利技术实施例1磁性纳米颗粒表面修饰单宁酸前后的红外光谱图；
[0028]图7是本专利技术实施例2中中磁性纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底，其特征在于包括磁性纳米颗粒以及修饰于纳米颗粒表面的亲和分子，所述磁性纳米颗粒为四氧化三铁纳米颗粒，所述亲和分子具有多酚结构，所述亲和分子具有吸附和结合多种循环肿瘤细胞的功能。2.根据权利要求1所述的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底，其特征在于：所述亲和分子为具有多酚结构的单宁酸。3.根据权利要求1所述的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底，其特征在于：所述亲和分子通过配位作用方式修饰于所述磁性纳米颗粒表面。4.根据权利要求1所述的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底，其特征在于：所述亲和分子具有降低非特异性细胞粘附的功能；和/或，所述磁性纳米颗粒由水热法制得，所述磁性纳米颗粒的粒径为100-130nm。5.根据权利要求1所述的基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底，其特征在于：所述循环肿瘤细胞包括乳腺癌细胞、胃癌细胞、前列腺癌细胞、支气管癌细胞、结肠癌细胞、卵巢癌细胞、食管癌细胞、肺癌细胞中的任意一种。6.权利要求1-5中任一项所述基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底的制备方法，其特征在于包括：采用水热法合成磁性纳米颗粒，其中，所述磁性纳米颗粒为四氧化三铁纳米颗粒；以及，使所述磁性纳米颗粒、单宁酸和溶剂的混合反应体系发生反应，制得基于单宁酸的广谱性CTC捕获和分离基底。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于包括：将铁盐、碱源、还原剂、聚乙二醇、第一溶剂混合形成溶液并于200～210℃下发生水热反应10～11h，制得所述磁性纳米颗粒。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于包括：将铁盐、还原剂和聚乙二醇溶于第一溶剂，之后向所获混合液中加入碱源并于室温下搅拌1～2h，形成所述溶液；和/或，所述制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴仁军，丁丕，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：