关键词:
循环肿瘤细胞
细胞印迹
水凝胶
界面
富集
摘要:
循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTC)作为癌症转移的关键介质,在血液中的含量极低,其高效捕获对癌症早期诊断与治疗监测具有重要意义。然而,现有检测技术普遍存在抗体依赖性强、血液基质干扰严重等局限性,亟需开发具有高选择性和良好生物相容性的新型富集材料。本研究创新性地结合细胞印迹技术与氨基酸亲和协同策略,设计了一种基于色氨酸-组氨酸-精氨酸(tryptophan-histidine-arginine,Try-His-Arg,WHR)三肽聚合物的细胞印迹水凝胶材料,用于CTC的高效捕获。我们首先制备了多孔结构的介孔二氧化硅(mesoporous silica nanoparticles,MSN)作为载体,通过硅烷偶联剂修饰环氧基团后,与WHR三肽进行开环反应,成功合成了WHR@SiO2功能材料。WHR@SiO2对唾液酸(N-acetylneuraminic acid,Neu5Ac)及唾液酸化糖肽(sialylated glycopeptide,SGP)表现出显著亲和力。在此基础上,我们以聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(poly(ethylene glycol)dimethacrylate,PEGDMA)为骨架,通过自由基聚合制备了具有模板细胞匹配三维微结构的WHR修饰细胞印迹水凝胶。实验结果表明,所制备的WHR水凝胶对SMMC-7721细胞的捕获效率高达94%,显著优于单一氨基酸修饰的水凝胶,同时展现出优异的血液相容性。材料对人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)的吸附率低于5%,表明其具有出色的抗污能力。细胞毒性评估显示,WHR水凝胶具有良好的生物相容性,细胞存活率超过90%。本研究通过形貌匹配与分子识别的协同作用,成功构建了一种高效、低毒且抗干扰的CTC捕获平台,为癌症的早期诊断提供了潜在的技术途径。