[发明专利]用于循环肿瘤细胞可视化捕获及释放的免疫磁性纳米粒子及其制备方法

说明书

本发明公开了一种兼具荧光性能的免疫磁性纳米粒子及其制备方法与应用，以磁性纳米粒子Fe₃O₄作为内核，通过在磁性纳米粒子Fe₃O₄表面沉积量子点层，构建出具有荧光性能的磁性纳米粒子，在荧光磁性纳米粒子上进一步引入入抗上皮细胞粘附分子抗体和氨基化聚乙二醇分子，获得免疫磁性纳米粒子。该免疫磁性纳米粒子能够对循环肿瘤细胞实现快速特异性捕获和释放；此外，量子点标记的磁性纳米粒子，可实现循环肿瘤细胞捕获和释放过程的可视化。

技术领域

本发明属于生物材料技术领域，涉及循环肿瘤细胞的特异性捕获和释放技术。

背景技术

癌症的转移是癌症致死的主要原因，而从肿瘤处转移并进入血液循环系统的循环肿瘤 细胞(Circulating tumor cells,CTCs)被认为与癌症的转移息息相关。引人注意的是，肿瘤 患者外周血中CTCs的数量与治疗效果及病人的生存率有很强的相关性。因此，CTC的检 测和计数可用于预测癌症是否转移、治疗过程的监测和癌症的预后评估。然而，CTCs在外 周血中的发生率极低，数十亿个血细胞中仅有一个到上百个CTCs，因此可靠且高效的CTCs 分离对CTCs的研究至关重要。

最近许多用于CTCs检测的新技术被开发出来，主要包括密度梯度分离策略、基于尺寸 的过滤技术、基于免疫的分离策略(如修饰有抗体的微柱的CTC芯片、及免疫磁分离平台)。 这些技术都是基于CTCs与血细胞不同的物理性质(例如大小、密度、电荷、变形性等)或 /和生物特性(例如细胞表面蛋白表达)来将CTCs于血细胞分开。其中，免疫磁分离方法是最常用的方法之一，该方法以超顺磁性氧化铁(SPIOs)为分离基质，用与CTCs特异性结合抗体或分子靶向CTCs细胞。例如，Huang等人基于柠檬酸包覆的SPIOs设计了一种多功 能的“智能”粒子(MSPs,6-8μm)，但其饱和磁化强度只有～2emu g-1，且经过45分钟的 孵育后，仅有38％至44％MCF-7细胞可以从大鼠全血中被重新富集到(Multifunctional“Smart”Particles Engineered from Live Immunocytes:Toward Capture and Releaseof Cancer Cells.Adv.Mater.2015,27,310–313.Huang,C.等)。为了进一步缩短孵育时间，提高CTCs 捕获效率，Min等人使用修饰有二抗的磁珠分离与免疫化量子点结合的CTCs，捕获效率可 达80％，纯度为18％～23％，捕获及计数过程能在50分钟内完成；然而，MSPs潜在的临床 应用可能会被其冗长的材料制备过程以及复杂的捕获过程所限制(EfficientCapture and Simple Quantification of Circulating Tumor Cells Using QuantumDots and Magnetic Beads. Small 2015,11(21),2536–2542.分钟,H.等)。