[发明专利]特异性捕获CTCs的仿生型Janus磁-介孔二氧化硅纳米粒子及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于CTCs特异性捕获的仿生型Janus磁‑介孔二氧化硅纳米粒子及其制备方法和应用。其制备方法包括以下步骤：1)制备羧基化的Janus磁‑介孔二氧化硅纳米粒子；2)制备融合细胞膜；3)将制得的融合细胞膜包覆在Janus磁‑介孔二氧化硅纳米粒子表面，得到仿生型Janus磁‑介孔二氧化硅纳米粒子。本发明的仿生型Janus磁‑介孔二氧化硅纳米粒子，其核心Janus磁‑介孔二氧化硅纳米粒子的非对称性结构和棒状形貌，具有大的比表面积；通过在其表面包覆融合细胞膜，能借助白细胞在循环系统中不会聚集的特性，可减少对血细胞的非特异性吸附，能很好的应用于CTCs的检测。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，特别涉及一种用于CTCs特异性捕获的仿生型Janus磁-介孔二氧化硅纳米粒子及制备方法和应用。

背景技术

癌症已成为严重威害人类生命健康的重要疾病，超过90％的癌症患者死于肿瘤的转移。在肿瘤转移过程中，癌细胞从原发肿瘤灶脱落，进入血液或淋巴循环系统，成为循环肿瘤细胞(CTCs)。这些CTCs会在循环系统中存活，并进一步在远端器官发展为转移肿瘤。因此，CTCs作为肿瘤原发灶与转移灶之间的重要媒介，是研究肿瘤转移发展过程、监控疗效和评价患者预后的黄金切入点。然而，CTCs在外周血中的丰度极低，分离和检测CTCs具有非常大的挑战性。

近些年来，以纳米材料为基础的CTCs捕获技术，因其操作简单方便，功能丰富、回收率高以及对细胞损伤小等特点，在CTCs的检测上展现了光明的应用前景。其中，免疫荧光磁球不仅能够特异性结合CTCs并通过磁性分离作用实现CTCs的捕获，还可以对捕获的CTCs进行荧光信号分析，因此，在CTCs检测应用上极具转化潜力。为进一步提高磁性纳米粒子的荧光信号强度，增强其与CTCs的结合能力，申请人在先前的专利201611270207.6中，公开了一种纳米载药体系及制备和应用其中，具体公开制备出了尺寸精确可控、具有不对称性质的磁-介孔二氧化硅纳米粒子，即Janus型磁-介孔二氧化硅纳米粒子(Janus Fe₃O₄-mSiO₂)。在这种复合型组份中，介孔二氧化硅功能单元不仅提高了纳米粒子的生物相容性，同时极大地增加了纳米粒子的比表面积，既提高了纳米粒子对CTCs的吸附能力，又为荧光探针的结合以及功能基团的修饰提供了有利空间。此外，这种Janus Fe₃O₄-mSiO₂具有明显的非对称结构优势，既磁球元件裸露在外，与介孔二氧化硅元件功能上互不干涉，能够很好地保持磁球原有的磁性能，为CTCs的磁分离提供了便利。然而，临床上对CTCs的检测技术要求更高。既要求纳米粒子对CTCs具有足够的灵敏性，能够从数以亿计的背景细胞中尽可能多地分离出极其稀少的CTCs，又要求纳米粒子具有极高的特异性，能够捕获较纯的CTCs而尽量降低背景细胞的干扰。因此，Janus Fe₃O₄-mSiO₂的构筑需要更进一步地优化，以满足临床对高特异性，高灵敏度的CTCs检测技术的迫切需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于CTCs特异性捕获的仿生型Janus磁-介孔二氧化硅纳米粒子及制备方法和应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种用于CTCs 特异性捕获的仿生型Janus磁-介孔二氧化硅纳米粒子，其包括Janus磁-介孔二氧化硅纳米粒子以及包覆在其表面的融合细胞膜。

本发明还提供一种如上所述的仿生型Janus磁-介孔二氧化硅纳米粒子的制备方法，包括以下步骤：

1)制备羧基化的Janus磁-介孔二氧化硅纳米粒子；

2)制备融合细胞膜；

3)将制得的融合细胞膜包覆在Janus磁-介孔二氧化硅纳米粒子表面，得到仿生型Janus磁-介孔二氧化硅纳米粒子。

优选的是，所述步骤1)具体包括：