[发明专利]一种微通道内构筑生物功能化的氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的方法

说明书

本发明涉及一种微通道内构筑生物功能化的氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的方法。该方法包括：内表面构筑有氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的微通道制备，生物功能化的氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的微通道制备。该方法简单，生产成本低，易于重复，所构筑的氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列具有比表面积大、细胞结合位点多及易于修饰抗体的特点，并结合微流控技术，有望成为一种有效的循环肿瘤细胞检测工具，并应用于疾病诊断、食品安全分析等领域。

技术领域

本发明属于循环肿瘤细胞捕获材料的制备方法领域，特别涉及一种微通道内构筑生物功能化的氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的方法。

背景技术

循环肿瘤细胞是从原发肿瘤或转移部位脱落的肿瘤细胞，可作为对早期癌症诊断的实时标志物，并且已被视为转移性癌症(如乳腺癌，肺癌，结肠直肠癌和前列腺癌)的诊断标志物，因其临床应用潜力巨大而引起了广泛的研究。然而，循环肿瘤细胞由于其极低的丰度(血液样本中每10⁹个血细胞中只有几个到几百个)而使检测面临巨大的挑战。开发新的、高效的循环肿瘤细胞捕获和分离方法在临床应用中具有重要价值。

微流控技术因其固有的优点及特性，较好地契合了循环肿瘤细胞捕获的的需求。微流控技术通常是指体积从纳升到微升的微小流体在尺寸为数十到数百微米的微通道内流动的相关科学和技术，其交叉性涉及流体化学、流体物理、微电子器件、医学、生物学和生物医学工程等新兴交叉学科，其中微流控检测技术在生物医学检测方面应用广泛。微流控检测技术一般所需样品较少、耗时较短、操作便捷及体积较小等优点，适用于快速的即时检测。此外，通过流体化学技术在微通道的内表面构筑不同形貌的微纳结构材料，再进行界面的生物功能化，使纳米材料科学与微流控技术得到整合，进而显著提升微流控器件的性能，拓展其在生物医学检测领域的应用。

是美国FDA批准上市的唯一一款用于循环肿瘤细胞捕获的产品，但是捕获效率低及成本高昂限制了其在临床上的广泛应用。纳米结构修饰的平面基底在经过生物功能化之后对循环肿瘤细胞表现出了高的捕获效率(ACS Appl.Mater.Interfaces2018,10,23,19545-19553)。与未修饰的平面基底相比，纳米结构修饰的基底提供了更多与循环肿瘤细胞结合的位点从而能在捕获时提高捕获效率。虽然如此，纳米结构修饰的平面基底并未充分利用与循环肿瘤细胞结合的位点，因为其检测时主要利用重力使细胞沉积在基底上，从而降低了特异性识别抗体与循环肿瘤细胞之间的接触几率。而将纳米结构与微流控技术的结合很好的解决了这个问题，即样本在微通道内流动时，纳米结构上的结合位点将被充分利用从而达到更好的捕获效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种微通道内构筑生物功能化的氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的方法，以克服现有技术中循环肿瘤细胞难以捕获的缺陷。

本发明提供一种微通道内构筑生物功能化的氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的方法，包括：

(1)将玻璃毛细管用高锰酸钾水溶液活化，得到已活化的微通道，将锌盐和氟盐的混合液与六亚甲基四胺溶液以相同的速度同时连续通入已活化的微通道内反应，得到内表面构筑有氟代氢氧化锌纳米线阵列的微通道，处理，再同时连续通入锌盐溶液与六亚甲基四胺溶液继续反应，冲洗，烘干，得到内表面构筑有氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的微通道；

(2)将第一硅烷偶联剂溶液通入步骤(1)中内表面构筑有氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的微通道内，第一次孵育，冲洗，固化，再通入第二硅烷偶联剂溶液，第二次孵育，冲洗，然后通入N-马来酰亚胺丁酰氧基琥珀酰亚胺酯溶液第三次孵育，冲洗，再通入链霉亲和素溶液第四次孵育，冲洗，通入生物素化抗体第五次孵育，冲洗，得到生物功能化的氟代氢氧化锌/氧化锌复合纳米林阵列的微通道。

所述步骤(1)中将玻璃毛细管用高锰酸钾溶液活化为：将玻璃毛细管浸入高锰酸钾溶液中，在70～100℃下停留30～90min，其中高锰酸钾水溶液的浓度为0.1～50mM。