[發明專利]細胞復刻表面及其應用

有效

• 申請號: 201810353596.1
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108546681B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 韓璐璐;賈凌云;孫賀;楊立為
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C12N5/09
• 分類號: C12N5/09
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 劉慧娟;李馨

本發明提供了一種細胞復刻表面及其應用，是可以用于血液中稀有細胞高純度捕獲的與模板細胞結構互補的微納拓撲結構表面，在其表面還可以修飾有稀有細胞特異性識別抗體，在兩者的協同作用下可實現稀有細胞的高效特異性捕獲。本發明所述細胞復刻表面的制作工藝簡單、制備成本低廉、其對稀有細胞有很高的捕獲效率，并且特異性能優越，還具有不同稀有細胞類型的廣譜捕獲性。特別適用于捕獲富集病人體內的稀有細胞，尤其是循環腫瘤細胞，對癌癥預后、早期診斷、療效評估、復發預測以及個體化治療等都有著重要的指導作用。

技術領域

本發明屬于生物功能材料、分析檢測技術領域，特別涉及在材料表面形成細胞復刻表面，并用于捕獲血液中稀有細胞，尤其是循環腫瘤細胞的技術。

背景技術

血液中一些細胞的含量非常少，但是對于理解疾病很重要，比如干細胞、循環內皮細胞、殘留病變細胞和循環腫瘤細胞。準確檢測和分析這些稀有細胞，對理解疾病進程和發病機制非常關鍵，尤其是循環腫瘤細胞與癌癥早期診斷密切相關。研究表明90％的癌癥死亡是由癌癥轉移引起的，循環腫瘤細胞(CTCs)是指從實體腫瘤病灶脫落，發生上皮-間質轉化(EMT)后具有流動特性而進入外周血的腫瘤細胞。CTCs與癌癥轉移密切相關，因此直接從血液中捕獲CTCs是一種微創性的檢測手段，可以對化療效果深入了解并能實現癌癥的早期診斷。近年來，CTCs捕獲技術主要分為物理法和生物化學法。物理法主要是利用癌細胞與正常血細胞在尺寸、密度等方面的差異對癌細胞進行分離。生物化學法基于免疫識別分離的原理，目前主要以上皮細胞粘附分子抗體(Anti-EpCAM)或核酸適配體為識別分子，磁性納米顆粒或微流控芯片為載體實現對CTCs的捕獲。雖然這些方法都具有一定的CTCs捕獲效果，但也存在著各種不足。文獻Small 2015,11,3850、Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,1252、Chem.Soc.Rev.,2017,46,4245綜述了近年來CTCs捕獲的方法和技術，也提出了一些存在的問題。如物理法分離純度低；磁珠法操作復雜、不具備廣譜性；微流控芯片制備成本高、細胞富集時間較長等。此外，中國專利CN201610760765.4、CN201380075303.3、CN201580022705.6中報道的CTCs捕獲技術也很難克服上述的問題。

微納米結構具有高比表面積和生物相容性，在不同的微納米拓撲結構中，細胞表面形態作為多尺度、復雜且自然的微納米結構，具有納米尺度的絲狀偽足和微米尺度的表面微凸體。因此，我們提出選用高分子材料，通過軟刻的方法制備與模板細胞互補的微納拓撲結構的細胞復刻表面，并將其應用于血液中稀有細胞的捕獲。目前尚未有報道此種細胞復刻表面的制備方法及其應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡便快捷，成本低廉并且具備高效捕獲率及捕獲純度的細胞復刻表面。所述的細胞復刻表面，具有與模板細胞結構互補的微納拓撲結構表面，所述模板細胞為具有偽足結構的組織細胞。

對于上文技術方案中所述的細胞復刻表面，優選的情況下，其除了含有微納拓撲結構表面之外，還具有修飾在此表面的稀有細胞特異性識別抗體，所述的稀有細胞特異性識別抗體為待捕獲稀有細胞的特異性識別抗體，所述的待捕獲稀有細胞選自干細胞、循環內皮細胞、殘留病變細胞和循環腫瘤細胞。

本發明上文所述的微納拓撲結構表面是與模板細胞結構互補的微納拓撲結構表面，其中，所述模板細胞為具有偽足結構的組織細胞。使得細胞復刻表面具有豐富的模板細胞絲狀偽足的微納米結構，通過微納米結構與模板細胞的拓撲結構產生增強粘附效應，同時，輔以在其表面修飾稀有細胞特異性識別抗體，抗體特異性識別提高了待捕獲細胞的捕獲率并降低了血細胞的粘附。

對于上文技術方案中所述的細胞復刻表面，優選的情況下，所述的待捕獲稀有細胞特異性識別抗體，是通過化學偶聯法或生物親和法連接修飾在微納拓撲結構表面上的。所述的化學偶聯法或生物親和法為生物技術領域的常規技術。