癌症仍然是全球死亡的主要原因之一,其中循环肿瘤细胞（Circulating cancer cells,CTCs）引起的癌症转移会直接导致癌症患者死亡。CTCs是指从原发灶或转移灶扩散到血液循环系统中的肿瘤细胞,其数量稀少,1 m L癌症病人血液中仅含有几个或几百个CTCs,并且具有异质性。研究表明癌症患者血液中数量稀少的CTCs的数量与相关癌症的早期发现、治疗密切相关。近些年来,虽然已经有很多种生物材料用于捕获CTCs,但仍存在很多不足,如捕获纯度低、制备过程繁琐、所需成本高。因此,选择一种捕获率高、广谱捕获、高灵敏度、高特异性的生物医学材料,用于检测血液中CTCs,对实现癌症的个体化治疗具有重要意义。本组前期工作利用单宁酸-血清蛋白涂层（TA-FBS）捕获肿瘤细胞,该涂层不仅能够抗白细胞和抗血小板粘附,还能够快速、特异性、广谱识别肿瘤细胞,它是一种无需抗体标记即可实现捕获CTCs的方法,该涂层对肿瘤细胞的捕获率和捕获后的细胞活性均可达90%以上。然而,该涂层捕获肿瘤细胞的分子机制尚不清楚。为了研究单宁酸涂层-血清蛋白-细胞粘附相互作用的分子机理,本文主要进行了以下三方面的工作内容:（1）研究单宁酸涂层（TA）酚羟基含量对肿瘤细胞捕获的影响:首先制备了不同酚羟基含量的TA涂层并对涂层表面元素成分、表面粗糙度等进行一系列物化性能表征,包括X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）等,发现不同酚羟基含量的TA涂层物理性质基本一致,化学表征表明酚羟基含量有显著变化;其次通过耗散型石英晶体微天平（QCM-D）方法研究酚羟基含量对TA表面吸附血清蛋白（FBS）的质量的影响并研究酚羟基含量及预吸附血清蛋白后TA涂层对肿瘤细胞捕获的影响,发现酚羟基含量多时有利于血清蛋白的吸附,并且会捕获更多数量的肿瘤细胞;最后利用蛋白组学研究酚羟基含量对吸附蛋白种类的影响,发现酚羟基含量高的TA表面吸附FBS的种类最多,并有利于血清蛋白中纤连蛋白（FN）等活性蛋白的吸附,从而促进肿瘤细胞的捕获。（2）研究血清蛋白对肿瘤细胞捕获的影响:选用酚羟基量高的TA涂层,利用QCM-D考察血清蛋白预吸附时间及预吸附浓度对其表面吸附FBS质量的影响,并对涂层进行物理表征,发现TA表面吸附FBS的质量与预吸附时间及浓度成正比;接着研究TA表面预吸附FBS后对肿瘤细胞捕获的影响,发现TA表面预吸附10%FBS 60 min条件下,能够吸附最多质量的FBS,且对肿瘤细胞捕获效果最佳;最后采用蛋白质组学分析不同条件下单宁酸涂层吸附的蛋白质种类及含量,进一步将蛋白质组学技术和生物信息学分析结合,发现FBS预吸附时间为60 min、预吸附浓度为10%时,TA-FBS表面吸附蛋白质的种类最多,同时发现FN与材料表面肿瘤细胞捕获率的相关性最强,并用酶联免疫吸附测定（ELISA）对FN蛋白的活性加以验证,发现TA表面预吸附FBS 60 min、10%的条件下FN活性位点的暴露程度最高,同时对肿瘤细胞的捕获效果也最好。（3）单宁酸-血清蛋白涂层捕获肿瘤细胞的机理研究:首先利用细胞转录组学和细胞蛋白组学,找到TA-FBS捕获细胞中起重要作用的粘附蛋白,并对这些重要蛋白进行Western blotting及相关抑制剂实验验证,发现整合素α5β1及其下游信号Cdc42、Rac1对TA-FBS表面快速捕获肿瘤细胞起重要作用,其中Cdc42调控的丝状伪足起更主要作用,进一步用免疫荧光染色对TA涂层及TA-FBS上的细胞进行表征,比较两种材料对肿瘤细胞的捕获性能,重点考察TA-FBS涂层表面丝状伪足的伸展情况,从而确定了TA-FBS捕获MCF-7细胞的信号通路。本研究为采用生物蛋白质组学分析和实验验证相结合的方法对单宁酸涂层与细胞相互作用机理的研究方法打下基础,进一步为高效捕获肿瘤细胞的单宁酸涂层提供设计指南。