[發明專利]一種氧化石墨烯磁珠、抗體偶聯氧化石墨烯磁珠及其在細胞分選中的應用

有效

• 申請號: 202010083035.1
• 申請日: 2020-02-07
• 公開（公告）號: CN111724954B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 王明連;梁天亞;王群
• 申請（專利權）人: 宴晶科技（北京）有限公司
• 主分類號: H01F1/00
• 分類號: H01F1/00;H01F1/09;C01B32/198;C12N5/0783;C12N13/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 董大媛

本發明提供了一種氧化石墨烯磁珠、抗體偶聯氧化石墨烯磁珠及其制備方法和在細胞分選中的應用，屬于材料學與生物學交叉技術領域，所述氧化石墨烯磁珠，包括氮化鐵磁珠核心和包覆在所述氮化鐵磁珠核心表面的石墨烯殼層，所述石墨烯殼層經過插層氧化修飾。本發明所述氧化石墨烯磁珠對石墨烯外殼進行氧化修飾，不需要額外包覆其他材料即可實現抗體偶聯，因而沒有外包材料阻礙磁響應性，最大限度的利用氮化鐵磁珠的性質，進行磁性分離；偶聯CD3抗體的免疫磁珠能夠實現T細胞的分選，且可刺激所分離T細胞的增殖。所述氧化石墨烯磁珠的石墨烯外殼含有大量含氧基團，親水性使其便于在水中分散，能夠與細胞充分接觸，提高細胞回收率。

技術領域

本發明屬于材料學與生物學交叉技術領域，尤其涉及一種氧化石墨烯磁珠、抗體偶聯氧化石墨烯磁珠及其在細胞分選中的應用。

背景技術

細胞分選是一種從多細胞樣品中分離出目的細胞的技術，在多個領域的研究中被廣泛應用，包括細胞基本的生物學研究、疾病的診斷以及細胞治療等諸多領域?？蒲泄ぷ髦袑我灰环N細胞展開研究的需求推動了細胞分選方法的發展，其中與人體免疫系統息息相關的T淋巴細胞一直是醫學研究和疾病治療的關鍵。無論研究T淋巴細胞作用機制，還是推進以免疫細胞治療腫瘤為熱點的臨床應用，均需要從全血或其他混合樣本中將T淋巴細胞分離出來，并激活使其擴增。

目前的細胞分選方法大致可分為兩類，一類是物理篩選法，包括密度離心分選和孔篩分選等，物理篩選法相對簡單快捷，但只能將密度或者大小差別很大的細胞分開，密度或者大小相近的細胞無法分離。如從全血中可以通過密度離心法初步得到密度在1.077的單個核細胞。另一類是免疫篩選法，包括流式細胞術分選和免疫磁珠分選，免疫篩選法較物理分選方法具有精確度高、回收率高等優點。其中，流式分選必須依賴有分選功能的流式細胞儀，這種大型儀器價格昂貴，操作復雜。而且細胞經過標記后，通過儀器內部微管，接受光學激發，會受到一定損傷，在應用上有局限性。免疫磁珠分選是用免疫磁珠在混合細胞中捕獲特定細胞的方法，免疫磁珠即偶聯抗體的磁性顆粒。磁珠上偶聯的特異性抗體可以精確識別相應的靶細胞并與之穩定結合，之后在外加磁場下，細胞因與磁珠相連而聚集于磁極周圍或滯留在磁力架上的試管中，從而達到分離目的。這種方法具有方便快捷、操作簡便、不需要使用大型儀器，具有對細胞的影響較小，分選后的細胞生物活性好等優點，在生物醫學領域中應用越來越廣泛。

目前，市售的免疫磁珠是以Fe₂O₃、Fe₃O₄這類鐵氧化合物或金屬微粒作為內核，外殼采用硅化物或高分子材料，便于在這些外殼上引入功能基團。氮化鐵磁性材料的磁響應性遠大于氧化鐵材料，而目前未見其在生物醫學上應用。在中國專利ZL201611150118.2(CN106683813B)公開了一種具有核殼結構的石墨烯包覆磁性復合材料，殼體由多層石墨烯片組成，核芯為氮化鐵磁性顆粒。在中國專利ZL201710059934.6(CN106710762B)中公開了在石墨烯磁珠表面包覆二氧化硅的方法，額外包覆SiO₂使磁珠粒徑趨于統一，但改變了原有的石墨烯外殼性質。同時額外包覆使磁珠粒徑增大，一定程度上影響了磁響應性。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種氧化石墨烯包覆的氮化鐵磁珠、抗體偶聯氧化石墨烯磁珠及其制備方法和在細胞分選中的應用；所述氧化石墨烯磁珠是對石墨烯外殼進行氧化修飾，氧化后不需要包覆其他材料即可實現抗體偶聯，因而沒有外包材料阻礙磁響應性，最大限度的利用氮化鐵性質，進行細胞的高效分離。所述氧化石墨烯磁珠的石墨烯外殼含有大量含氧基團，親水性使其便于在水中分散，能夠與細胞充分接觸，提高細胞回收率。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供了一種氧化石墨烯磁珠，包括氮化鐵磁珠核心和包覆在所述氮化鐵磁珠核心表面的石墨烯殼層，所述石墨烯殼層經過插層氧化修飾。

優選的，所述氧化石墨烯磁珠的粒徑為500nm～2μm。