“追捕”肿瘤细胞

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英文中仿生学这个词(biomimetics)由两部分组成,前一半bio源于古希腊语中的bios,意为生命,后一半mimetic意为有模仿能力的。自从二十世纪五十年代这一概念被提出以来,仿生学便成为一个蓬勃发展的领域。向大自然学习是科学家进行研究的基本思路,自然界中的分形结构能使生物体以最佳的效率工作,比如树根能最大限度地从土壤中吸收养分,树枝能最优地进行光合作用。中国科学院化学研究所王树涛所带领的多尺度生物界面研究团队最近发现癌细胞表面存在纳米级的分形结构,这些分形导致癌细胞具有比正常细胞更高的分形维,从而可以进行正常细胞核癌细胞的区分

王树涛研究员在接受MaterialsViewsChina访问时说:“在为期一年的研究中,方案在实验中进行着调整,当然这也是科学研究最吸引人的地方!很多情况总是在变化中,刚开始我们只是想研究分形结构是否能用于循环肿瘤细胞的高效捕获,后来我们能够精细地调控不同分形结构而实现了分形界面材料的制备。进一步地研究了不同分形维的结构对循环肿瘤细胞的捕获效率的影响。”

这项研究工作的重点和难点是分形结构的精细调控,在通过查阅大量文献以及在实验中不断地调整参数后,王树涛所在的团队最终解决了该难题。虽然这项工作从实验上证明了分形结构的在癌细胞捕获检测中的独特之处,但是就多尺度的生物界面的设计而言,这些探索都还处于起步阶段。此外,在单细胞水平对循环肿瘤细胞进行捕获、释放及基因分析还没有的到实验验证,这将是他们未来的攻关目标。王树涛最后表示,该研究工作将向癌症的个性化诊断和术后检测方向发展,同时,他们希望能发展一些基于此的试剂盒和癌症检测监测新技术等。

Xu Guangchen About Xu Guangchen

MaterialsViewsChina专栏作者,同时为WILEY出版集团旗下的材料科学类期刊提供作者服务。