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肿瘤发展到特定阶段时,肿瘤细胞会发生脱落,并进入外周血液循环系统,形成循环肿瘤细胞(CTCs)。大部分CTCs在进入外周血后,会被吞噬或发生凋亡,少数可能发生逃逸。逃逸的CTCs会通过细胞迁移、粘附和聚集在特定位置形成微血栓,最终形成癌症的转移。血液中的CTCs数量很少,约50亿红细胞和1000万白细胞中只有若干个CTCs。表面增强拉曼散射(SERS)利用贵金属纳米粒子的独特性质,极大地放大单个分子的光谱信号,是检测CTCs的最佳手段之一。金-铁复合纳米粒子结合了超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPION)的磁性和金纳米粒子(AuNPs)的表面等离子体共振特性,可同时实现CTCs的检测和分离。本文包括以下内容:(1)核壳型铁/金复合纳米粒子的制备及其CTCs检测应用首先,通过溶剂热法制得包覆有聚乙酰亚胺(PEI)的SPION(SPION-PEI),并通过柠檬酸钠还原法制得AuNPs。由于静电相互作用,带有负电荷的AuNPs会自组装于带有正电荷的SPION-PEI表面。AuNPs在SPION-PEI表面的组装使得相邻AuNPs之间的电磁场发生叠加,形成SERS热点,增强SERS信号强度。随后,拉曼信号分子巯基苯甲酸(MBA)会通过Au-S键吸附于AuNPs表面。最后,再包覆靶向癌细胞的还原性牛血清白蛋白-叶酸复合物(rBSA-FA),提高磁性复合纳米粒子的稳定性。将上述复合纳米粒子SPION-PEI@AuNPs-MBA-rBSA-FA应用于CTCs的捕获、富集与检测。检测限(LOD)为1细胞/毫升。当肿瘤细胞数在1-25细胞/毫升时,SERS强度和癌细胞浓度之间存在良好的线性关系(Y=13.78 X+80.287,R~2=0.9929)。捕获效率与纯度可达91%与78%。通过过量FA与被捕获细胞共培养,实现了磁性复合纳米粒子的释放。释放了磁性复合纳米粒子的细胞状态要优于未释放磁性复合纳米粒子的细胞,这为CTCs的进一步培养扩增、鉴定及分子表型分析提供了可能。最后,将该磁性复合纳米粒子应用于两例一期宫颈癌患者CTCs的检测。结果表明,两位患者血液中CTCs浓度分别为每10毫升血液中有6±2和13±5个CTCs。(2)核壳型金/铁复合纳米粒子的制备及其CTCs检测应用通过氧化刻蚀法制得AuNPRs,并通过耗散作用提高了AuNPRs的纯度。Zeta电位表征显示AuNPRs的zeta电位为25.3 mV,TEM表征显示其边长在60-70 nm。用MBA对其进行修饰,SERS强度与MBA浓度呈正相关。通过多元醇法制得SPION。Zeta电位表征显示SPION的zeta电位为-53.4 mV,TEM表征显示其粒径约为5 nm。AuNPRs与SPION在水中皆有着较好的分散性。另外,在核壳型金/铁复合纳米粒子的制备方面进行了探索。使用PEI对AuNPRs进行了功能化修饰。基于静电作用,将带有相反zeta电位的AuNPRs与SPION混合。而后基于Au-S与酰胺键作用,往混合物中加入rBSA,在AuNPRs与SPION的连接方面进行了探索。