基于Au@Fe3O4納米復合微粒的細胞分選體系的構建.pdf

1、細胞分選被廣泛用于細胞生物學研究、疾病的診斷檢測和治療領域。基于磁性微粒進行細胞分選技術發(fā)展了三十多年，該方法較傳統(tǒng)方法具有操作方便、分選效果佳、應用范圍廣等特點，體系中最重要的影響因素是磁性微粒的類型和性能。與微米級磁性微粒相比，納米級磁性微粒以可穩(wěn)定捕獲細胞、不影響細胞活性并可兼容流式細胞儀，而備受關注。實際上，基于納米級磁性微粒的細胞分選有一些關鍵技術需要突破。一方面，納米級磁性微粒對外磁場響應性較弱，因而對永磁體所具備磁場強度大

2、小有相應的適配要求;另一方面，目前廣泛使用的磁性激活的細胞分選技術(magnetic activated cell sorting，MACS)必須以可提供強磁場的磁分離柱完成納米級磁性微粒對細胞的分選。但這種特殊分離裝置價格昂貴，作為一次性耗材有時會被堵塞。因此本研究擬通過對不同組成和構型的納米級磁性微粒配合簡便常規(guī)的磁分離裝置在細胞分選中的應用進行探索，建立簡便、快速、高效的細胞分選系統(tǒng)。
　　本人所在團隊前期積累了大量的Gol

3、dMag金磁微粒材料及其應用研究基礎，基于間接細胞分選原理，將經(jīng)典核殼結構納米微粒Fe3O4@Au GoldMag NPs (50 nm)、Fe3O4@Au GoldMag NPs (30 nm)，新型花瓣型納米微粒Au@Fe3O4 GoldMag NPs (30 nm)及聚合物包覆磁性微粒Mono-Fe3O4 (50nm)四種納米級磁性微粒修飾鏈親和素(streptavidin，SA)以表面功能化。對上述納米微粒理化性能和SA固定化容

4、量進行表征，篩選出適合細胞分選的納米磁性微粒。后以CD4+T細胞分選為模型，通過對捕獲抗體、標記抗體、磁性微粒用量、細胞總數(shù)以及磁分離器類型的優(yōu)化，建立CD4+T細胞分選體系，并與國際知名廠商德國美天旎MACS細胞分選體系進行對比，評估所建立方法的特異性及準確性。
　　四種不同的磁性微粒經(jīng)表征分析后，優(yōu)選新型花瓣型Au@Fe3O4 GoldMag NPs (30 nm)，生物素化的一抗結合靶細胞，通過生物素-鏈親和素結合靶向錨定目

5、的細胞，達到分選目的，與此同時，幾種不同性能的磁分離器也相應做了評價。結果表明，使用DynalMag-Spin磁性分離器，在60μL的標記抗體、65μg的磁性微粒的體系中，分選3.5×106人外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cell，PBMCs)中的CD4+T細胞，其回收率可達93.34％，純度可達95.21％?；谏鲜鼋⒌募毎诌x系統(tǒng)，我們亦成功實現(xiàn)了CD8+T細胞的成功分離，其回收率為9

6、4.13％，純度為95.86％。這表明花瓣型金磁微?？勺鳛槿送庵苎庖呒毎诌x的一個普適性載體。此外，在建立乳腺癌細胞（MCF-7）作為循環(huán)腫瘤細胞(circulating tumor cells，CTCs)模型的磁性微粒捕獲體系時，使用新型花瓣型Au@Fe3O4 GoldMag NPs可以在PBS緩沖液或100％新生牛血清(fetal bovine serum，F(xiàn)BS)環(huán)境中捕獲約25個癌細胞(早期腫瘤患者外周血中CTCs為1-50個