【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物传感器领域，具体涉及一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜及其应用。
技术介绍
1、随着恶性肿瘤的发病率越来越高,恶性肿瘤术后的复发和转移已经导致越来越多肿瘤患者死亡，恶性肿瘤已成为世界的研究课题之一。由肿瘤组织脱离的ctcs(circulating tumor cells，循环肿瘤细胞)会侵袭人体外周血液中的细胞，或者进入人体循环系统攻击远端器官，是恶性肿瘤致死的主要原因。研究发现对外周血液中ctcs个数的监测能够有助于肿瘤患者的早期诊断和评估，同时对肿瘤患者术后治疗以及对肿瘤患者个体化治疗方案的制定也有很大的帮助。
2、由于患者血液中的ctcs数量较少，且同时存在大量rbc(red blood cell，红细胞)和wbc(white blood cell，白细胞)的干扰，因此需要从外周血液的复杂环境中将少量的ctcs与大量存在的rbc和wbc进行分离，才能准确检测出ctcs，目前主要有两种方式可以用于ctcs检测：一是基于细胞物理性质分离，也即利用正常细胞与癌变细胞在尺寸、密度、变形性及粘附性等方面的差异对ctcs进行分离，二是基于细胞亲和识别分离，也即采用抗体、核酸适配体等物质识别癌细胞表面特定抗原，实现ctcs的特异性识别分离。
3、其中，基于细胞物理性质分离的技术，主要有密度梯度离心法、膜过滤法、荧光细胞分选法以及免疫磁珠分离法等，但此类方法均存在敏感性低、分离过程中会丢失少量的ctcs以及捕获纯度低的缺点。而在基于细胞亲和识别分离的技术中，纳米纤维作为生物传感的基底能够大幅提高
4、然而，实际中发现纳米纤维同样存在捕获效率不高的问题，且捕获ctcs后实现ctcs的无损释放也很困难。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中所存在的上述问题，本专利技术提供了一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜及其制备方法。
2、本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，包括：外层仿生细胞外基质分离层和内层ctcs特异性固定化层；其中，
4、所述内层ctcs特异性固定化层，是采用化学修饰方法将目标dna适配体接枝到第一纳米纤维表面得到的层结构；所述目标dna适配体是对ctcs具有亲和力、对干扰细胞不具备亲和力的dna适配体；所述干扰细胞至少包括红细胞和白细胞；
5、所述外层仿生细胞外基质分离层，是采用化学修饰方法将ctcs的抗体分子接枝到第二纳米纤维表面得到的层结构。
6、可选地，所述第一纳米纤维包括：pcl/zno纳米纤维。
7、可选地，所述目标dna适配体是预先利用selex方法对预设的单链寡核苷酸库进行筛选所确定的。
8、可选地，所述第二纳米纤维包括：pva/pei纳米纤维。
9、可选地，所述抗体分子包括：上皮细胞黏附分子抗体。
10、可选地，所述第一纳米纤维和所述第二纳米纤维均是通过静电纺丝得到的。
11、第二方面，本专利技术提供了一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜的制备方法，包括：
12、制备第一静电纺丝液和第二静电纺丝液；
13、利用所述第一静电纺丝液进行静电纺丝得到第一纳米纤维，并利用所述第二静电纺丝液进行静电纺丝得到第二纳米纤维；
14、采用化学修饰方法将目标dna适配体接枝到所述第一纳米纤维表面，形成内层ctcs特异性固定化层；所述目标dna适配体是对ctcs具有亲和力、对干扰细胞不具备亲和力的dna适配体；所述干扰细胞至少包括红细胞和白细胞；
15、采用化学修饰方法将ctcs的抗体分子接枝到所述第二纳米纤维表面，形成外层仿生细胞外基质分离层；
16、将所述外层仿生细胞外基质分离层叠加在所述内层ctcs特异性固定化层之上，得到用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜。
17、可选地，所述第一纳米纤维包括：pcl/zno纳米纤维。
18、可选地，所述第二纳米纤维包括：pva/pei纳米纤维。
19、第三方面，本专利技术提供了一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感器，所述生物传感器为一种电化学传感器或一种光纤生物传感器；
20、其中，当所述生物传感器为一种电化学传感器时，该电化学传感器的工作电极的表面吸附有上述任一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜；
21、当所述生物传感器为一种光纤生物传感器时，该光纤生物传感器的检测光纤的检测面吸附有上述任一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜。
22、本专利技术提供的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，采用两层表面被修饰过的纳米纤维进行ctcs的捕获。其中，外层仿生细胞外基质分离层接枝ctcs抗体分子，可以对外周血液中的ctcs与wbc、rbc实现有效分离与检测，从而将外周血液中所含的ctcs尽可能多地识别出来；在此基础上，基于外层仿生细胞外基质分离层的纳米纤维结构，ctcs可透过外层仿生细胞外基质分离层到达内层ctcs特异性固定化层；该内层ctcs特异性固定化层表面接枝对ctcs具有亲和力而对干扰细胞不具亲和力的目标dna适配体，对ctcs具有较强的特异性分辨力，能够对ctcs进行特异性捕获，利用dna适配体的互补序列探针作用、竞争杂交dna适配体，该内层ctcs特异性固定化层基于纳米纤维的ecm(extracellular matrix，细胞外基质)特性和接枝的ctcs的抗体分子能够对从内层ctcs特异性固定化层透过来的ctcs进行二次识别，从而进一步提高了ctcs的捕获准确率和分离纯度。此外，ctcs最终都落在内层ctcs特异性固定化层上，而dna适配体可以通过酶解法酶解掉，因此本专利技术实施例还可以通过酶解法实现ctcs的无损释放，保护了ctcs的完整性。
23、本专利技术提供的生物传感膜将亲和识别分离与仿生纳米基质结合，不但能提高抗体在基质表面的负载量，同时可减缓细胞在通道中的运行速度，增大与基质界面的碰撞几率，提高了ctcs的捕获准确率，且捕获ctcs后实现了ctcs的无损释放，解决了现有技术中所存在的技术问题。
24、以下将结合附图及对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，包括：外层仿生细胞外基质分离层和内层CTCs特异性固定化层；其中，
2.根据权利要求1所述的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，所述第一纳米纤维包括：PCL/ZnO纳米纤维。
3.根据权利要求2所述的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，所述目标DNA适配体是预先利用SELEX方法对预设的单链寡核苷酸库进行筛选所确定的。
4.根据权利要求1所述的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，所述第二纳米纤维包括：PVA/PEI纳米纤维。
5.根据权利要求4所述的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，所述抗体分子包括：上皮细胞黏附分子抗体。
6.根据权利要求1所述的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，所述第一纳米纤维和所述第二纳米纤维均是通过静电纺丝得到的。
7.一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜的制备方法，其特征在于，包括：
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第一纳米纤维包括：PCL/ZnO
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述第二纳米纤维包括：PVA/PEI纳米纤维。
10.一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感器，其特征在于，所述生物传感器为一种电化学传感器或一种光纤生物传感器；
...【技术特征摘要】
1.一种用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，包括：外层仿生细胞外基质分离层和内层ctcs特异性固定化层；其中，
2.根据权利要求1所述的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，所述第一纳米纤维包括：pcl/zno纳米纤维。
3.根据权利要求2所述的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，所述目标dna适配体是预先利用selex方法对预设的单链寡核苷酸库进行筛选所确定的。
4.根据权利要求1所述的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜，其特征在于，所述第二纳米纤维包括：pva/pei纳米纤维。
5.根据权利要求4所述的用于检测循环肿瘤细胞的生物传感膜...
【专利技术属性】
技术研发人员：李金泽，刘欣，杨颜新，邓理，席佳伟，孙浩，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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