[發明專利]一種微通道內構筑生物功能化的氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的方法

在審

• 申請號: 201911258802.1
• 申請日: 2019-12-10
• 公開（公告）號: CN111019900A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 李耀剛;武志華;段友容;趙德;王宏志;張青紅;侯成義
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C12N5/09
• 分類號: C12N5/09;C12M1/00;G01N33/569;G01N33/574;B01L3/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;魏峯

本發明涉及一種微通道內構筑生物功能化的氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的方法。該方法包括：內表面構筑有氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的微通道制備，生物功能化的氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的微通道制備。該方法簡單，生產成本低，易于重復，所構筑的氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列具有比表面積大、細胞結合位點多及易于修飾抗體的特點，并結合微流控技術，有望成為一種有效的循環腫瘤細胞檢測工具，并應用于疾病診斷、食品安全分析等領域。

技術領域

本發明屬于循環腫瘤細胞捕獲材料的制備方法領域，特別涉及一種微通道內構筑生物功能化的氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的方法。

背景技術

循環腫瘤細胞是從原發腫瘤或轉移部位脫落的腫瘤細胞，可作為對早期癌癥診斷的實時標志物，并且已被視為轉移性癌癥(如乳腺癌，肺癌，結腸直腸癌和前列腺癌)的診斷標志物，因其臨床應用潛力巨大而引起了廣泛的研究。然而，循環腫瘤細胞由于其極低的豐度(血液樣本中每10⁹個血細胞中只有幾個到幾百個)而使檢測面臨巨大的挑戰。開發新的、高效的循環腫瘤細胞捕獲和分離方法在臨床應用中具有重要價值。

微流控技術因其固有的優點及特性，較好地契合了循環腫瘤細胞捕獲的的需求。微流控技術通常是指體積從納升到微升的微小流體在尺寸為數十到數百微米的微通道內流動的相關科學和技術，其交叉性涉及流體化學、流體物理、微電子器件、醫學、生物學和生物醫學工程等新興交叉學科，其中微流控檢測技術在生物醫學檢測方面應用廣泛。微流控檢測技術一般所需樣品較少、耗時較短、操作便捷及體積較小等優點，適用于快速的即時檢測。此外，通過流體化學技術在微通道的內表面構筑不同形貌的微納結構材料，再進行界面的生物功能化，使納米材料科學與微流控技術得到整合，進而顯著提升微流控器件的性能，拓展其在生物醫學檢測領域的應用。

是美國FDA批準上市的唯一一款用于循環腫瘤細胞捕獲的產品，但是捕獲效率低及成本高昂限制了其在臨床上的廣泛應用。納米結構修飾的平面基底在經過生物功能化之后對循環腫瘤細胞表現出了高的捕獲效率(ACS Appl.Mater.Interfaces2018,10,23,19545-19553)。與未修飾的平面基底相比，納米結構修飾的基底提供了更多與循環腫瘤細胞結合的位點從而能在捕獲時提高捕獲效率。雖然如此，納米結構修飾的平面基底并未充分利用與循環腫瘤細胞結合的位點，因為其檢測時主要利用重力使細胞沉積在基底上，從而降低了特異性識別抗體與循環腫瘤細胞之間的接觸幾率。而將納米結構與微流控技術的結合很好的解決了這個問題，即樣本在微通道內流動時，納米結構上的結合位點將被充分利用從而達到更好的捕獲效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種微通道內構筑生物功能化的氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的方法，以克服現有技術中循環腫瘤細胞難以捕獲的缺陷。

本發明提供一種微通道內構筑生物功能化的氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的方法，包括：

(1)將玻璃毛細管用高錳酸鉀水溶液活化，得到已活化的微通道，將鋅鹽和氟鹽的混合液與六亞甲基四胺溶液以相同的速度同時連續通入已活化的微通道內反應，得到內表面構筑有氟代氫氧化鋅納米線陣列的微通道，處理，再同時連續通入鋅鹽溶液與六亞甲基四胺溶液繼續反應，沖洗，烘干，得到內表面構筑有氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的微通道；

(2)將第一硅烷偶聯劑溶液通入步驟(1)中內表面構筑有氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的微通道內，第一次孵育，沖洗，固化，再通入第二硅烷偶聯劑溶液，第二次孵育，沖洗，然后通入N-馬來酰亞胺丁酰氧基琥珀酰亞胺酯溶液第三次孵育，沖洗，再通入鏈霉親和素溶液第四次孵育，沖洗，通入生物素化抗體第五次孵育，沖洗，得到生物功能化的氟代氫氧化鋅/氧化鋅復合納米林陣列的微通道。

所述步驟(1)中將玻璃毛細管用高錳酸鉀溶液活化為：將玻璃毛細管浸入高錳酸鉀溶液中，在70～100℃下停留30～90min，其中高錳酸鉀水溶液的濃度為0.1～50mM。