靜電紡納米纖維用於腫瘤細胞的捕獲檢測及診療一體化檢視原始碼討論檢視歷史

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靜電紡納米纖維用於腫瘤細胞的捕獲檢測及診療一體化循環腫瘤細胞（Circulating TumorCells，CTCs）是指人體循環系統中存在的腫瘤細胞，主要特徵為來源於原發性腫瘤、出現在血管內並參與血液循環。其具有極大的危害性，是惡性腫瘤出現復發、遠處轉移和導致腫瘤患者死亡的重要原因。近年來，隨着CTCs的捕獲和鑑定技術的快速發展，對CTCs的認識不斷加深，因而通過不同技術實現CTCs的檢測和腫瘤治療具有極大的臨床意義。

技術原理/技術要點

靜電紡絲納米纖維具有比表面積大、生物相容性好以及易於製備和表面功能化修飾等諸多優點，可用於模擬天然細胞外基質而成為癌細胞捕獲應用的理想平台。針對目前循環腫瘤細胞捕獲純度低、親和捕獲不易釋放等問題，我們構建了一系列基於納米纖維的功能化平台，通過纖維表面功能化修飾兩性離子兩性離子聚(2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰膽鹼)或羧酸甜菜鹼等、靶向配體透明質酸、葉酸、RGD肽等，並整合微流控技術用於CTCs的高效捕獲和快速無損釋放。在此基礎上，我們進一步通過均質處理等方法獲得單分散的磁性納米短纖維材料，可以修飾DNA適配體，用於癌細胞的高效快速捕獲和無損釋放。另外，我們也通過均質技術獲得載藥纖維環材料，可進一步表面修飾DNA適配體和釓離子/配體螯合物，用於原發腫瘤的錨固和化療，實現了磁共振成像導引的原發瘤的化療和預防了原發瘤細胞的脫落，從而有效抑制了原發腫瘤的肺轉移和肝轉移。製備的短纖維和纖維環能夠實現載藥納米纖維的可注射化。靜電紡納米纖維本身還具有製備工藝簡單、原料來源廣泛、便於後續多功能化修飾等諸多優點，使該技術在納米醫學領域展現出了獨特的優勢。

應用情況及效果

本技術的相關發明均已在體外細胞水平和體內動物實驗上進行驗證，並取得良好的實驗效果，實現了不同癌症患者CTC的檢測。構建的納米纖維-微流控芯片體系展示了對腫瘤細胞的較高的捕獲效率，較高的捕獲純度，可實現捕獲細胞的快速無損釋放。該發明對血液樣品中癌細胞的捕獲效率超過90%，超出商業化的CellSearch系統的捕獲效率。已經用於83例的卵巢癌、宮頸癌、乳腺癌、肺癌、肝癌患者的血液中CTC的檢測，實現了部分癌症的分型分期診斷。發明的功能化磁性納米短纖維與癌細胞共同孵育60min時，與商業化磁珠對MCF-7細胞的捕獲能力相當（分別為87%和91%），且在經核酸酶處理後，磁性納米短纖維對癌細胞的釋放效率明顯優於商業化磁珠對癌細胞的釋放效果。在對釋放的細胞進行檢測後發現磁性納米短纖維釋放後的癌細胞表面不存在材料粘附的情況，即該方法獲得的細胞更利於後續的細胞檢測分析。發明的載藥纖維環可同時負載Gd離子螯合物，在小鼠體內展現出了良好的MR成像特性，注射一周後仍具有明顯的MR成像效果，展現出了顯著的腫瘤生長抑制性，並且該組小鼠在治療結束後全部存活，具有良好的抗腫瘤轉移性能。這些應用情況及效果表明，本系列發明技術在腫瘤的診療中具有良好的發展前景，為腫瘤的高效治療和精準診斷提供了新的研究方向和臨床轉化潛力，滿足納米醫藥的最新市場需求。