Advanced Functional Materials:基于仿生多功能纳米探针梯度磁分离及荧光成像的异质性循环肿瘤细胞分离分析

开展肿瘤细胞的异质性分析对于研究肿瘤增殖、侵袭和耐药等具有重要基础及临床意义,已逐渐成为肿瘤领域研究的热点。基于肿瘤细胞与血液中背景细胞(如红细胞、白细胞等)物理性质、化学性质的差异是目前进行肿瘤细胞及其亚群富集分析的主要策略。然而肿瘤细胞与背景细胞在密度、尺寸、变形性和电学性质的非显著性差异会导致漏检、误检。基于肿瘤细胞与背景细胞表面标志物差异采用荧光激活细胞分选、微流控芯片技术可准确将肿瘤细胞从其背景细胞进行分离,但依然存在着所需样本量大、操作繁琐等弊端。西南大学宋尔群教授课题组前期基于磁性梯度分离策略进行表面标志物水平差异化的肿瘤细胞亚群分离分析方面都取得了较好的研究结果(Advanced Functional Materials 2020,30, 2004963)。最近该课题基于系列具有不同磁响应性能的仿生功能探针和分子特异识别,在恒定外磁场下,简单快速实现了表面标志物差异化肿瘤细胞亚群的有效分离分析,相关结果发表在Advanced Functional Materials上。

该研究以三种不同磁响应性的磁前体为内核、包被白细胞膜和抗体分子制备三种具有不同磁性强度的仿生荧光磁性纳米探针(S-BFMNPs-Her2、M-BFMNPs-PSMA、W-BFMNPs-Vim),在与三种模型细胞(BT474 Her2+++、LNCaPPSMA++、MDA-MB-231Vim+)孵育后,在外加磁场下,可分别在90 s、150 s和180 s时间内快速将三种细胞亚群逐一梯度分离,并基于细胞表面的荧光信号对其进行初步鉴定。该研究基于梯度化的磁响应性、优异的荧光性能和可降低背景吸附的仿生修饰策略,发展了较为高效的表面标志物差异化的肿瘤细胞亚群分离分析方法,为复杂血液样本中异质性肿瘤细胞近同时分离与分析提供了新思路,在肿瘤临床诊断、个性化治疗及评估预后等方面有潜在的重要价值。

论文信息:

Gradient Magnetic Separation and Fluorescent Imaging‐Based Heterogeneous Circulating Tumor Cell Subpopulations Assay with Biomimetic Multifunctional Nanoprobes

Ziyi Liao, Lan Han, Qingjin Li, Linyao Li, Yuan Liu, Yang Song, Weihong Tan, Erqun Son

Advanced Functional Materials

DOI: 10.1002/adfm.202009937