[發明專利]一種TiO2

在審

• 申請號: 202110490774.7
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113293135A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 李心磊;范佳琪;陳同生
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: C12N5/09
• 分類號: C12N5/09;C03C17/42;C03C17/25
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 許英偉

本發明涉及一種TiO₂納米線陣列基底及其制備方法和應用。該制備方法包括以下步驟：在基底上采用水熱法合成TiO₂納米線陣列；在合成了TiO₂納米線陣列的基底上涂覆明膠；在涂覆了明膠的基底上修飾抗體。該制備方法得到的TiO₂納米線陣列基底能實現腫瘤細胞高效的特異性捕獲，且能夠對捕獲的細胞進行有選擇性的局部釋放且同時使釋放的細胞具有高活性以便于后續的生物分析。

技術領域

本發明屬于循環腫瘤細胞的檢測和釋放領域，具體涉及一種TiO₂納米線陣列基底及其制備方法和應用。

背景技術

循環腫瘤細胞(CTCs)來源于原發性或轉移性腫瘤，在外周血中循環，是腫瘤侵襲轉移的主要形式。因此，從血液中捕獲和分離循環腫瘤細胞對癌癥的早期診斷和預后至關重要。然而，CTCs的檢測依舊面臨諸多困難與挑戰。由于CTCs的濃度非常低，通常，1mL外周血中含有血細胞10⁹-10¹⁰個，但是1mL外周血中僅含有大約1-100個CTCs，這便要求所用檢測方法能高效準確地從大量細胞中檢測出極少的目標細胞。

針對此問題，常規的解決方法有以下4種：第一種是膜過濾法(ISET法)，利用改性的微珠與CTCs結合后尺寸與血細胞尺寸差異，使用納米技術制作的聚碳酸酯多微孔濾膜裝置對采集到的患者外周血進行過濾，CTCs因為較大的直徑不能通過濾膜較小的孔徑而被吸附在膜上從而達到分離的目的。但該方法一方面無法評估CTCs與微珠的結合率，另一方面過度依賴于腫瘤細胞的大小，血細胞眾多可能會有部分細胞會因為突變導致細胞尺寸變大到與 CTCs的尺寸接近從而影響捕獲純度，造成腫瘤細胞檢測時容易堵塞濾膜。此外，該方法捕獲細胞的特異性不強。第二種是利用明膠涂覆的TiO₂納米線陣列捕獲細胞,再使用金屬蛋白酶 (MMP9)對明膠進行降解從而使得捕獲的細胞被釋放。但是，這種方法的局限性在于雖然它只能對細胞進行整體性的釋放，很難做到對細胞的局部釋放甚至單細胞釋放。而CTCs由于其基因表達的差異，同一類CTCs中的單個細胞個體所含的遺傳信息并不總是一致，需要針對部分細胞乃至單個細胞進行研究，這也就要求了在保證細胞被大量捕獲的同時還需要能夠對其進行局部乃至單細胞釋放。第三種是通過在TIO₂納米線陣列上修飾可降解的MnO₂顆粒進行細胞捕獲，再使用草酸對MnO₂顆粒降解以此來實現細胞的釋放，該方法同樣只能實現細胞的整體釋放，且草酸的引入會導致細胞活性受損。第四種是利用細胞壓印的方式制備帶有細胞形貌的明膠基底，明膠中鑲嵌有GNR，捕獲完細胞后使用近紅外光照射可以實現單細胞的釋放。這種方法的缺陷在于帶有細胞形貌的明膠基底的制備過程較為復雜，需要花費大量的時間。且由于明膠容易隨著溫度的變化發生狀態改變，制備得到的形貌不容易保存。此外，這種方法使用高精度的近紅外光，設備昂貴不利于推廣。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種TiO₂納米線陣列基底的制備方法，制備得到的TiO₂納米線陣列基底能實現腫瘤細胞高效的特異性捕獲，且能夠對捕獲的細胞進行有選擇性的局部釋放且同時使釋放的細胞具有高活性以便于后續的生物分析。

為了達到上述目的，采用了一種TiO₂納米線陣列基底的制備方法，包括以下步驟：

制備TiO₂納米線陣列：在基底上采用水熱法合成TiO₂納米線陣列；

涂覆明膠：在合成了TiO₂納米線陣列的基底上涂覆明膠；

修飾抗體：在涂覆了明膠的基底上修飾抗體。