[發(fā)明專利]一種基于癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度的評估腫瘤惡性程度的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111021345.1
• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113720893A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳炳地;劉中民;樂文俊;催征;陳景瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 致慧醫(yī)療科技（上海）有限公司;上海市東方醫(yī)院（同濟(jì)大學(xué)附屬東方醫(yī)院）
• 主分類號: G01N27/60
• 分類號: G01N27/60;G01N27/30
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 洪濤

本發(fā)明提供了一種基于癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度的評估腫瘤惡性程度的方法，包括：第一步驟，用于通過建立的電化學(xué)器件實現(xiàn)癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度的檢測；第二步驟，用于將檢測的癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度作為評估腫瘤惡性的指標(biāo)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電化學(xué)與細(xì)胞電生理學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種基于癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度的評估腫瘤惡性程度的方法，即一種細(xì)胞表面電荷檢測的方法及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，即檢測腫瘤患者的癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度并將其作為評估腫瘤惡性程度的指標(biāo)。

背景技術(shù)

生物電是所有生命活動的重要部分。然而，動物體細(xì)胞的電學(xué)性質(zhì)卻依然沒有被充分了解。過去的幾十年中，電生理學(xué)的進(jìn)展表明，細(xì)胞表面電荷是細(xì)胞特性的重要屬性，在調(diào)節(jié)細(xì)胞功能中起著至關(guān)重要的作用。早在20世紀(jì)40年代，就有人通過癌細(xì)胞的一些細(xì)微的行為猜測癌細(xì)胞表面的電學(xué)性質(zhì)應(yīng)該與正常細(xì)胞不同。大多數(shù)癌細(xì)胞表面帶負(fù)電，并產(chǎn)生影響表面活性的表面電勢，離子在細(xì)胞膜上的濃度從而影響重要的細(xì)胞事件，例如細(xì)胞粘附，細(xì)胞攝取，細(xì)胞間通訊，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和蛋白質(zhì)運輸。

為了測量細(xì)胞表面電荷，已經(jīng)開發(fā)了多種方法，包括靜電相互作用，等電平衡分析和電泳。靜電相互作用法通常基于靜電相互作用色譜(ESIC)技術(shù)，它使用帶電的離子交換樹脂/分子與細(xì)胞相互作用；相互作用的親和力取決于細(xì)胞表面的電荷。因此，根據(jù)細(xì)胞與樹脂之間的親和力，可以評估相對的細(xì)胞表面電荷。最近，就測量納米探針(NPs)與細(xì)胞之間的親和力而言，具有一定電荷的納米探針(NPs)也已用于細(xì)胞表面電荷檢測。但是，這種類型的方法無法提供直接的表面電荷測量，并且通常很耗時。對于等電平衡分析方法，將細(xì)胞加載到具有線性pH梯度的色譜柱上，并在適當(dāng)?shù)碾妷合逻w移。細(xì)胞表面電荷會影響等電位置，等電平衡后細(xì)胞遷移至等電位置。盡管細(xì)胞的ζ電勢可以從等電位置導(dǎo)出，但是該方法需要很長時間才能實現(xiàn)等電平衡。它不適用于單細(xì)胞表面電荷的原位測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種一種更靈敏、更精確的普適性細(xì)胞表面電荷測試方法，并為后續(xù)探索癌細(xì)胞表面電荷對其功能的影響甚至是臨床應(yīng)用提供了可能。

根據(jù)本發(fā)明，提供了一種基于癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度的評估腫瘤惡性程度的方法，包括：

第一步驟，用于通過建立的電化學(xué)器件實現(xiàn)癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度的檢測；

第二步驟，用于將檢測的癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度作為評估腫瘤惡性的指標(biāo)。

優(yōu)選地，第一步驟采用的檢測方法為三電極體系測試法，而且三電極體系測試法采用的三電極體系包括工作電極、對電極、參比電極，其中工作電極包括依次設(shè)置的柔性基底和碳納米管薄膜，對電極為鉑絲對電極，參比電極由浸漬在氯化鉀溶液中的覆蓋著氯化銀的金屬銀組成，即銀/氯化銀電極。

優(yōu)選地，所述三電極體系測試法包括：

將經(jīng)過預(yù)處理的碳納米管薄膜固定于柔性聚二甲基硅氧烷基底上，得到碳納米管薄膜電極；

將所得的碳納米管薄膜電極連接在電化學(xué)工作站的工作電極一端，將鉑絲連接在電化學(xué)工作站的對電極一端，將銀/氯化銀電極連接在電化學(xué)工作站的參比電極一端。

優(yōu)選地，第一步驟采用的檢測方法為三電極體系測試法，所述三電極體系測試法包括：確立癌細(xì)胞表面電荷與即時響應(yīng)電流之間的關(guān)系，并在三電極體系中檢測待檢測腫瘤并通過推算得到癌細(xì)胞表面電荷強(qiáng)度水平。

優(yōu)選地，確立癌細(xì)胞表面電荷與即時響應(yīng)電流之間的關(guān)系包括：

以磷酸鹽緩沖液為電解質(zhì)，將三電極體系的工作電極、對電極、參比電極浸入電解質(zhì)中，通過電化學(xué)工作站的線性掃描伏安法測試空白曲線；

依次在電解質(zhì)中加入不同濃度或不同種類的癌細(xì)胞，通過電化學(xué)工作站的線性掃描伏安法測試相同電壓下電流的變化情況。