研究目的:卵巢癌（Ovarian Cancer,OC）是三大生殖系统肿瘤之一,发病率次于宫颈癌与子宫内膜癌,但由于其缺乏有效的、特异的筛查手段,死亡率居高不下。多项研究结果显示循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells,CTCs）的高效分离在癌症临床应用,尤其是预后和治疗监测上,具有重要意义。本实验的研究目的是制备用于捕获和释放异质性CTCs的微流控平台,以期实现OC患者外周静脉血液样本的上皮表型和间充质表型CTCs的高效捕获和特异性释放,有望用于后续的CTCs培养及基因分析等研究。研究方法:在本实验研究中,采用静电纺丝技术制备生物相容性好的高分子聚合物聚乳酸-羟基乙酸共聚物（Poly（lactic-co-glycolic acid）,PLGA）纳米纤维作为捕获基底,并采用牛血清白蛋白（Bovine Serum Albumin,BSA）作为抗粘附分子层,制备了装载双适配体的微流控系统,并使用模型细胞系和OC患者外周静脉血样对微流控设备的捕获和释放等性能进行验证。微流控系统的制备和修饰:静电纺丝制备PLGA纳米纤维芯片;BSA修饰PLGA纳米纤维芯片;双适配体修饰PLGA纳米纤维芯片;微流控系统的构筑。模型细胞系选择:选用2种不同膜蛋白表达水平的人卵巢癌细胞系:OVCAR-3细胞系（EpCAM表达阳性、N-cadherin表达阴性）用于模拟上皮表型的CTCs;A2780细胞系（EpCAM表达阴性、N-cadherin表达阳性）用于模拟间充质表型的CTCs。同时CCRF-CEM细胞系,人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞,被选择作为对照组（EpCAM表达阴性、N-cadherin表达阴性）模拟外周血中的白细胞。模型细胞的捕获、释放以及原位培养:不同纤维直径的PLGA纳米纤维微流控系统的捕获效率考察;不同PDMS腔室高度的PLGA纳米纤维微流控系统的捕获效率考察;不同适配体修饰量的PLGA纳米纤维微流控系统的捕获效率考察;不同流速下PLGA纳米纤维微流控系统的捕获效率考察;不同修饰的PLGA纳米纤维微流控系统对不同类型细胞捕获效率的考察;不同修饰的PLGA纳米纤维微流控系统细胞释放效率的考察;PLGA纳米纤维微流控系统释放的细胞活性考察;混合细胞系在单/双适配体修饰的PLGA纳米纤维微流控系统的捕获效率和释放特异性考察;痕量细胞的捕获灵敏度考察;捕获的细胞原位培养72小时后的活性考察。OC患者及健康志愿者血液样本中的CTCs检测:将外周静脉血液收集在EDTA抗凝管中,使用双适配体修饰的PLGA纳米纤维微流控系统在最佳捕获条件下分离CTCs,随后将捕获的样本进行固定后与Alexa Fluor 555标记的Anti-Pan-Keratin（PanCK）抗体（红色）和Alexa Fluor488标记的Anti-CD45抗体（绿色）孵育,并利用Hoechst 33342（蓝色）染料定位细胞核。通过激光扫描共聚焦显微镜对染色样本进行观察,PanCK阳性/Hoechst 33342阳性/CD45阴性表型的细胞被定义为CTC;PanCK阴性/Hoechst 33342阳性/CD45阳性表型的细胞被定义为白细胞（White Blood Cell,WBC）。研究结果:本实验研究使用A2780细胞作为间充质CTCs模型细胞和OVCAR-3细胞作为上皮CTCs模型细胞来验证制备的双适配体修饰的微流控系统的有效性。结果表明:1.修饰EpCAM-5-1和NC3S适配体的PLGA纳米纤维微流控系统在腔室高度1 mm和流速为300 μL/min下可以有效地捕获A2780细胞与OVCAR-3细胞（捕获效率分别高达 91.46±1.14%、88.96±2.76%）。2.修饰BSA作为抗粘附层后具有十分有效的阻断作用,使得非特异细胞都维持在一个较低的粘附水平（约10%）。3.通过添加适配体互补序列,以竞争的方式将捕获的细胞从该微流控系统上无损释放,对OVCAR-3细胞和A2780细胞的释放效率分别达到88.07±3.52%和95.28±1.07%,且释放下来的细胞活性可达96%以上。4.双适配体修饰的微流控系统捕获到的细胞能够在纤维表面上进行原位培养,48小时后大量增殖,72小时后可以维持98%以上的活性。5.双适配体修饰的微流控系统能够对痕量细胞进行高效、灵敏的捕获（捕获效率约为90%）。6.双适配体修饰的微流控系统能够对OC患者外周静脉血中的CTCs进行分离,显示了其在CTCs分离方面的临床应用潜能。研究结论:综上所述,本实验研发了一种CTCs捕获和释放装置——双适配体修饰的PLGA纳米纤维微流控设备,通过使用模型细胞系以及临床样本的检测,验证了其具有:特异高效的捕获效率、良好的抗粘附性能、出色灵敏的释放效率、优异的生物相容性;结果表明该微流控系统有望成为临床应用中CTCs捕获的可靠工具,在OC患者的预后、疗效评估和复发监测中有较大应用潜能。