基于納米材料的磁性復合體系的設計合成及其在生物醫(yī)學中的應用.pdf

1、癌癥致死的主要原因是循環(huán)腫瘤細胞（circulating tumor cells，CTCs）通過血液循環(huán)等途徑造成腫瘤的擴散轉移，因此循環(huán)腫瘤細胞的檢測有助于研究腫瘤轉移機制、評估療效及預后、監(jiān)測腫瘤的轉移或復發(fā)。
　　論文針對循環(huán)腫瘤細胞的檢測建立了兩種新方法：基于尺寸放大免疫磁性微球的捕獲方法，及基于石墨烯光熱效應的檢測方法。這兩種方法以傳統(tǒng)的膜過濾法和免疫磁分離法為基礎，分別通過直接顯微鏡計數(shù)及基于石墨烯光熱效應引起的溫度變

2、化實現(xiàn)了CTCs的高效捕獲及檢測。這兩種方法具有相同的孵育及捕獲過程，二者的結合可實現(xiàn)大范圍數(shù)量CTCs的檢測，具有快速、簡單、靈敏度高等優(yōu)點。論文主要包括三個部分，內容如下：
　　第一章緒論概述了CTCs的捕獲與檢測方法，納米材料及其光熱效應的研究進展，簡單介紹了磁性微球與聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）。重點對CTCs的捕獲檢測方法研究進展，納米金、石墨烯的光熱效應及其研究進展進行了綜述。<

3、br>　　第二章設計了一種新穎的CTCs捕獲及檢測方法—基于尺寸放大的免疫磁性微球法，通過基于尺寸放大的膜過濾方法與免疫磁分離方法的聯(lián)合使用及直接顯微鏡計數(shù)同時實現(xiàn)了CTCs的高效率及高純度捕獲檢測。采用抗上皮細胞粘附分子（EpCAM）抗體修飾磁性微球，合成免疫磁性微球。該免疫磁性微球能特異性識別MCF-7細胞表面的EpCAM抗原，并能同時實現(xiàn)MCF-7細胞的尺寸放大及磁性標記。此免疫磁性微球與樣品混合孵育后先經膜過濾及磁分離過程捕獲、

4、純化細胞，再將截留有MCF-7細胞的聚碳酸酯膜置于光學顯微鏡下觀察并計數(shù)，計算捕獲效率及純度。論文對抗EpCAM抗體濃度、孵育時間等進行了優(yōu)化，并建立了MCF-7細胞、免疫磁性微球-MCF-7細胞（尺寸放大的MCF-7細胞）、人白細胞的粒徑分布曲線。經實驗優(yōu)化，在抗EpCAM抗體終濃度為1.5μg·mL-1，孵育時間為1 h的基礎上，利用上述方法實現(xiàn)了高效率（>78％），高純度（>98%）及快速（<2 h），簡單的CTCs捕獲及檢測，并

5、將此方法應用于人類血液樣品檢測，最低檢測限可達5個細胞/mL血液。該方法適用于血液樣品中CTCs數(shù)量較少時的檢測。
　　第三章建立了一種基于石墨烯光熱效應的石墨烯功能化免疫磁性微球法。利用上述膜過濾與磁分離方法的聯(lián)合使用及溫度變化分析，分別實現(xiàn)了CTCs的高靈敏捕獲及檢測。采用抗EpCAM抗體修飾氧化石墨烯（graphene oxides，GOs），同時采用抗IgG抗體修飾磁性微球，通過抗EpCAM抗體-抗IgG抗體反應體系合成氧

6、化石墨烯-磁性微球復合體系。該復合體系能特異性識別MCF-7細胞表面的EpCAM抗原，并能利用磁性微球及石墨烯分別實現(xiàn)MCF-7細胞的捕獲及溫度變化分析。此復合體系與樣品混合孵育后先經膜過濾及磁分離過程實現(xiàn)細胞捕獲，再經激光照射聚碳酸酯膜上截留有待測細胞的過濾區(qū)域，利用激光照射前后產生的溫度差及對應的細胞數(shù)繪制標準曲線，將實際樣品測得的溫差代入此標準曲線即可得知樣品中的CTCs數(shù)目。論文對抗EpCAM抗體及抗IgG抗體濃度、孵育時間等進