基于納米材料的磁性復(fù)合體系的設(shè)計(jì)合成及其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、癌癥致死的主要原因是循環(huán)腫瘤細(xì)胞（circulating tumor cells，CTCs）通過血液循環(huán)等途徑造成腫瘤的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，因此循環(huán)腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)有助于研究腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制、評(píng)估療效及預(yù)后、監(jiān)測(cè)腫瘤的轉(zhuǎn)移或復(fù)發(fā)。
　　論文針對(duì)循環(huán)腫瘤細(xì)胞的檢測(cè)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(yīng)的檢測(cè)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(chǔ)，分別通過直接顯微鏡計(jì)數(shù)及基于石墨烯光熱效應(yīng)引起的溫度變

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

3、br>　　第二章設(shè)計(jì)了一種新穎的CTCs捕獲及檢測(cè)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(jì)數(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了CTCs的高效率及高純度捕獲檢測(cè)。采用抗上皮細(xì)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(shí)別MCF-7細(xì)胞表面的EpCAM抗原，并能同時(shí)實(shí)現(xiàn)MCF-7細(xì)胞的尺寸放大及磁性標(biāo)記。此免疫磁性微球與樣品混合孵育后先經(jīng)膜過濾及磁分離過程捕獲、

4、純化細(xì)胞，再將截留有MCF-7細(xì)胞的聚碳酸酯膜置于光學(xué)顯微鏡下觀察并計(jì)數(shù)，計(jì)算捕獲效率及純度。論文對(duì)抗EpCAM抗體濃度、孵育時(shí)間等進(jìn)行了優(yōu)化，并建立了MCF-7細(xì)胞、免疫磁性微球-MCF-7細(xì)胞（尺寸放大的MCF-7細(xì)胞）、人白細(xì)胞的粒徑分布曲線。經(jīng)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，在抗EpCAM抗體終濃度為1.5μg·mL-1，孵育時(shí)間為1 h的基礎(chǔ)上，利用上述方法實(shí)現(xiàn)了高效率（>78％），高純度（>98%）及快速（<2 h），簡(jiǎn)單的CTCs捕獲及檢測(cè)，并

5、將此方法應(yīng)用于人類血液樣品檢測(cè)，最低檢測(cè)限可達(dá)5個(gè)細(xì)胞/mL血液。該方法適用于血液樣品中CTCs數(shù)量較少時(shí)的檢測(cè)。
　　第三章建立了一種基于石墨烯光熱效應(yīng)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(shí)現(xiàn)了CTCs的高靈敏捕獲及檢測(cè)。采用抗EpCAM抗體修飾氧化石墨烯（graphene oxides，GOs），同時(shí)采用抗IgG抗體修飾磁性微球，通過抗EpCAM抗體-抗IgG抗體反應(yīng)體系合成氧

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