[發明專利]一種捕獲癌細胞的涂層以及構建方法

在審

• 申請號: 201810182730.6
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN108342358A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 李彤;邢承美;宮永寬
• 申請（專利權）人: 西北大學
• 主分類號: C12N5/09
• 分類號: C12N5/09
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 夏艷

本發明提供一種捕獲癌細胞的涂層以及構建方法，該方法包括：(1)聚多巴胺介導層的構建；(2)柔性伸長鏈聚乙二醇(PEG)涂層的構建；(3)含有活性酯基團的兩性離子聚合物(PMEN91)涂層的構建；(4)腫瘤靶向配體(葉酸)涂層的構建。本發明具有適用范圍廣、制備方法簡單易行、癌細胞捕獲固定快、制備成本低等優勢。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，尤其涉及一種捕獲癌細胞的涂層以及構建方法。

背景技術

癌癥是世界范圍內影響人類健康的主要疾病之一。眾所周知，癌癥的早期準確診斷不僅能夠提高患者的生存率，而且可以幫助臨床醫生確定最適合病人的治療策略，從而避免治療不足或過量。然而，傳統的檢測手段存在局限性。例如，對于大多數案例，蛋白質和基因標記物存在靈敏度或者特異性不夠高的問題，從而無法真正實現癌癥早期準確診斷。因此，為進一步提高人們生活和健康水平，迫切需要建立靈敏度高、特異性好的癌癥早期診斷方法。

循環腫瘤細胞(CTCs)是從原發性腫瘤或轉移性部位脫離并作為轉移細胞在外周血中循環的癌細胞。作為“腫瘤液體活檢”的角色，檢測和分析CTCs將為評估疾病狀態提供重要的信息。然而，由于在大量血液細胞中CTCs的含量非常低，鑒別患者血液樣品中的CTCs在技術上是具有挑戰性的。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術存在的缺陷，提出了一種在聚多巴胺介導層表面構建錨定的兩性離子聚合物仿細胞外層膜結構、及接枝聚乙二醇長鏈外端耦合腫瘤靶向配體的組合涂層。該涂層能在短時間內高效將癌細胞從正常細胞和癌細胞的混合液中篩選出來并將其穩定地固定在表面上。由該涂層改性的材料將應用在癌癥相關領域，如靶向藥物傳遞系統或作為循環腫瘤細胞(CTCs)分離的底物涂層。

一種捕獲癌細胞的涂層，包括涂層基底，在涂層基底的表面浸涂有聚多巴胺的介導層、在介導層的表面接枝有柔性長鏈二羧基聚乙二醇，在柔性長鏈二羧基聚乙二醇的末端羧基耦合有腫瘤靶向配體。

進一步地，如上所述的捕獲癌細胞的涂層，在介導層的表面不僅接枝有柔性長鏈二羧基聚乙二醇，而且接枝有兩性離子聚合物。

進一步地，如上所述的捕獲癌細胞的涂層，所述介導層上的聚多巴胺層厚度為1～3nm；介導層上接枝的聚乙二醇層平均厚度為0.3～1.8nm、耦合的靶向配體密度為0.001～0.8nmol/cm²。

進一步地，如上所述的捕獲癌細胞的涂層，所述介導層上接枝的兩性離子聚合物層厚度為1.5～3.6nm。

進一步地，如上所述的捕獲癌細胞的涂層，所述基底可以為玻璃、金屬、塑料、陶瓷或復合材料。

進一步地，如上所述的捕獲癌細胞的涂層，所述腫瘤靶向配體為葉酸分子、RGD(Arg-Gly-Asp，精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)、cRGDyK(Cyclo(Arg-Gly-Asp-Tyr-Lys)，環狀精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-賴氨酸)、cRGDfK(Cyclo(Arg-Gly-Asp-Tyr-Lys)，環狀精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-賴氨酸)、GRGDS(Gly-Arg-Gly-Asp-Ser，甘氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-絲氨酸)一種或幾種。

一種捕獲癌細胞的涂層構建方法，包括以下步驟：

(1)將涂層基底于多巴胺水溶液中浸涂形成聚多巴胺介導層；

(2)在聚多巴胺介導層的表面接枝柔性長鏈二羧基聚乙二醇構成抗生物污染涂層；

(3)在抗生物污染涂層伸展出的聚乙二醇末端羧基耦合腫瘤靶向配體，從而形成與癌細胞協同作用的靶向配體涂層。

進一步地，如上所述的捕獲癌細胞的涂層構建方法，所述步驟(2)包括：在聚多巴胺介導層的表面分別接枝柔性長鏈二羧基聚乙二醇和兩性離子聚合物，最終形成仿細胞膜立體結構的抗生物污染涂層；