[发明专利]一种氧化石墨烯磁珠、抗体偶联氧化石墨烯磁珠及其在细胞分选中的应用

说明书

本发明提供了一种氧化石墨烯磁珠、抗体偶联氧化石墨烯磁珠及其制备方法和在细胞分选中的应用，属于材料学与生物学交叉技术领域，所述氧化石墨烯磁珠，包括氮化铁磁珠核心和包覆在所述氮化铁磁珠核心表面的石墨烯壳层，所述石墨烯壳层经过插层氧化修饰。本发明所述氧化石墨烯磁珠对石墨烯外壳进行氧化修饰，不需要额外包覆其他材料即可实现抗体偶联，因而没有外包材料阻碍磁响应性，最大限度的利用氮化铁磁珠的性质，进行磁性分离；偶联CD3抗体的免疫磁珠能够实现T细胞的分选，且可刺激所分离T细胞的增殖。所述氧化石墨烯磁珠的石墨烯外壳含有大量含氧基团，亲水性使其便于在水中分散，能够与细胞充分接触，提高细胞回收率。

技术领域

本发明属于材料学与生物学交叉技术领域，尤其涉及一种氧化石墨烯磁珠、抗体偶联氧化石墨烯磁珠及其在细胞分选中的应用。

背景技术

细胞分选是一种从多细胞样品中分离出目的细胞的技术，在多个领域的研究中被广泛应用，包括细胞基本的生物学研究、疾病的诊断以及细胞治疗等诸多领域。科研工作中对单一一种细胞展开研究的需求推动了细胞分选方法的发展，其中与人体免疫系统息息相关的T淋巴细胞一直是医学研究和疾病治疗的关键。无论研究T淋巴细胞作用机制，还是推进以免疫细胞治疗肿瘤为热点的临床应用，均需要从全血或其他混合样本中将T淋巴细胞分离出来，并激活使其扩增。

目前的细胞分选方法大致可分为两类，一类是物理筛选法，包括密度离心分选和孔筛分选等，物理筛选法相对简单快捷，但只能将密度或者大小差别很大的细胞分开，密度或者大小相近的细胞无法分离。如从全血中可以通过密度离心法初步得到密度在1.077的单个核细胞。另一类是免疫筛选法，包括流式细胞术分选和免疫磁珠分选，免疫筛选法较物理分选方法具有精确度高、回收率高等优点。其中，流式分选必须依赖有分选功能的流式细胞仪，这种大型仪器价格昂贵，操作复杂。而且细胞经过标记后，通过仪器内部微管，接受光学激发，会受到一定损伤，在应用上有局限性。免疫磁珠分选是用免疫磁珠在混合细胞中捕获特定细胞的方法，免疫磁珠即偶联抗体的磁性颗粒。磁珠上偶联的特异性抗体可以精确识别相应的靶细胞并与之稳定结合，之后在外加磁场下，细胞因与磁珠相连而聚集于磁极周围或滞留在磁力架上的试管中，从而达到分离目的。这种方法具有方便快捷、操作简便、不需要使用大型仪器，具有对细胞的影响较小，分选后的细胞生物活性好等优点，在生物医学领域中应用越来越广泛。

目前，市售的免疫磁珠是以Fe₂O₃、Fe₃O₄这类铁氧化合物或金属微粒作为内核，外壳采用硅化物或高分子材料，便于在这些外壳上引入功能基团。氮化铁磁性材料的磁响应性远大于氧化铁材料，而目前未见其在生物医学上应用。在中国专利ZL201611150118.2(CN106683813B)公开了一种具有核壳结构的石墨烯包覆磁性复合材料，壳体由多层石墨烯片组成，核芯为氮化铁磁性颗粒。在中国专利ZL201710059934.6(CN106710762B)中公开了在石墨烯磁珠表面包覆二氧化硅的方法，额外包覆SiO₂使磁珠粒径趋于统一，但改变了原有的石墨烯外壳性质。同时额外包覆使磁珠粒径增大，一定程度上影响了磁响应性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氧化石墨烯包覆的氮化铁磁珠、抗体偶联氧化石墨烯磁珠及其制备方法和在细胞分选中的应用；所述氧化石墨烯磁珠是对石墨烯外壳进行氧化修饰，氧化后不需要包覆其他材料即可实现抗体偶联，因而没有外包材料阻碍磁响应性，最大限度的利用氮化铁性质，进行细胞的高效分离。所述氧化石墨烯磁珠的石墨烯外壳含有大量含氧基团，亲水性使其便于在水中分散，能够与细胞充分接触，提高细胞回收率。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种氧化石墨烯磁珠，包括氮化铁磁珠核心和包覆在所述氮化铁磁珠核心表面的石墨烯壳层，所述石墨烯壳层经过插层氧化修饰。

优选的，所述氧化石墨烯磁珠的粒径为500nm～2μm。