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循环肿瘤细胞(CTCs)是从原发或转移性肿瘤脱落后进入血液中循环的癌细胞,并且可导致新的致命转移灶。在过去的十年中,CTCs已经成为热点研究领域。作为肿瘤液体活检的CTCs检测可用于癌症的早期诊断、癌症复发和化疗疗效的早期评估以及个体敏感性抗癌药物的选择。因此,CTC检测是对抗癌症的关键工具。本论文第一部分制备了具有表面增强拉曼散射(SERS)功能的银纳米三角片(AgNPR)和超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION),这两种纳米粒子的协同作用实现了对CTCs的捕获、富集、检测和释放。第二部分用不同方法制备了银纳米球(AgNP),在银纳米球表面修饰巯基丙酸和半胱胺,通过羧基和氨基的反应获得银纳米球二聚体,增强银纳米球的表面等离子共振效应,以获得更强的SERS信号和CTCs检测灵敏度。具体研究内容包括以下两方面:(1)基于AgNPR和SPION的CTCs捕获、富集、检测和释放:以直径约为60 nm的AgNPR为SERS基底,通过Ag-S键在AgNPR表面修饰SERS信号分子4-巯基苯甲酸(MBA)而获得SERS信号。用还原性牛血清白蛋白(rBSA)进一步修饰MBA-AgNPR,增加纳米粒子的稳定性并减少纳米粒子与血液中正常细胞的非特异性识别。之后,通过叶酸(FA)的-COOH和rBSA的-NH2之间的化学反应将FA接枝到AgNPR表面,获得MBA-AgNPR-rBSA-FA纳米粒子。同时SPION也用rBSA和FA修饰以获得SPION-rBSA-FA。通过MBA-AgNPR-rBSA-FA和SPION-rBSA-FA协同作用,特异性识别表面过量表达叶酸受体(FRα)的癌细胞,用于富集(通过磁铁)和检测(通过SERS)分散在血液中的癌细胞。癌细胞浓度在1-100 cells/mL范围内与SERS强度成线性关系(R~2=0.993),这使得对CTCs的超灵敏检测和定量分析成为可能。此外,通过我们的CTCs分析系统捕获、富集和分离的CTCs也可以被释放(通过添加过量的自由FA),用于进一步的细胞扩增和表型鉴定。(2)具有更强SERS信号的银纳米球二聚体的制备:在直径约为20 nm的银纳米球表面,分别修饰巯基丙酸和半胱胺,通过巯基丙酸上的羧基和半胱氨上的氨基进行酰胺反应得到银纳米球二聚体,进一步在银纳米球二聚体表面修饰SERS信号分子,以获得更强SERS信号和CTCs检测灵敏度。