基于生物相容性壳聚糖纳米界面的循环肿瘤细胞的高效捕获与纯化

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       循环肿瘤细胞(CTC)的生物学分析对癌症转移的早期诊断、治疗效果的评估、癌症复发的监测及预后等具有十分重要的指导意义。如何从血液中分离出数目十分稀少的CTC,并保证它的纯度和活性是目前亟需解决的难题。随着纳米技术的日益成熟,纳米结构材料在CTC高效分离基底的应用引起了人们广泛的兴趣。然而,近几年的研究表明纳米材料在追求CTC高效捕获的同时一定程度上牺牲了细胞的捕获特异性及纯度,这对CTC的后续生化分析十分不利。

        中科院苏州纳米所裴仁军研究员课题组从细胞相容性更好的天然生物高分子材料入手,基于纳米结构基底的构筑及界面设计的研究对癌细胞进行高效特异分离,而后采用原位培养的策略实现了已捕获的靶细胞的增殖和纯化。该基底借助简单快捷的电喷技术在玻璃表面制备一层壳聚糖纳米粒子而得,随后利用抗粘附分子PEG和CTC亲和分子适配体的协同作用进行界面设计,使其能够有效的识别癌细胞并将之捕获。由于血液细胞与癌细胞的增殖属性相差甚远,利用这一特性,将已经捕获的细胞进行原位培养以后,可以保持靶细胞的活性使其得以继续增殖,而与此同时血液细胞慢慢失去活性逐渐被淘汰,7天后靶细胞数目实现倍数增加,其纯度也可以达到90%左右。该工作所发展的方法能够获得高纯度、活性保持的CTC样品,对后续CTC的分子鉴定及功能分析等研究意义重大。相关论文在线发表在Small

     相关工作得到了国家自然科学基金,江苏省自然科学基金,中科院百人计划,中科院/国家外国专家局国际创新团队计划的资助。