利用聚合物材料制作高度保真性的印迹基底以便用于模板的识别,这种印迹技术在分子识别与生物传感等领域具有潜在的应用价值。将结构上互补的聚合物单体通过非共价键或共价键与模板结合,随后加入交联剂进行聚合反应,反应结束后将模板洗脱出来,形成一种具有固定凹陷大小和形状及特定排列功能团的印迹基底,该印迹基底与模板分子在形状、大小等方面具有极好的互补性,因而这种聚合物具有可以特异性识别原始模板的功能。以往的研究主要集中在分子水平上,还未涉及到细胞层面,主要原因是用于分子识别元件的生物活性组分容易失活变性,而且受到模板大小复杂性的限制。因此在本论文工作中,我们研制了高度保真性的细胞印迹聚合物,可以捕获具有复杂结构的肿瘤细胞,并且进一步在不同层面探讨了印迹聚合物膜的性质,制作了快速捕获分离靶细胞的检测装置,拓展了印迹聚合物膜在生物检测与传感领域的应用。1.新型细胞印迹模型的构建及其性质的研究聚二甲基硅氧烷具有优良的生理惰性、耐热抗寒、无毒抗震等性能,且对细胞组织无副作用,符合生物医用材料的要求,在论文本部分工作中,我们利用聚二甲基硅氧烷本体和固化剂,研制了出高度保真性的细胞印迹聚合物,通过细胞印迹产生了“人造受体”,并且形成特异性的凹陷结构形状可以捕获靶肿瘤细胞。本研究在研制高度保真细胞印迹聚合物时,创新地通过双醛固定组合处理使细胞失活,具有诸多优点如(1)利用醛基交联而使细胞表面硬化;(2)消除活细胞分泌的化学物质,防止干扰细胞印迹形成过程。此外本研究还提供了一种简单价廉的单细胞分离装置,无需依靠专业或昂贵的设备,而且不需要亲和试剂或蛋白抗体,就可以对靶细胞的捕获效率达到89%,该模型高度抗干扰,可为单细胞分析、细胞组织分化以及以细胞为基础的生物医学诊断提供新的技术手段。2.基于细胞印迹的肿瘤细胞识别与检测新方法研究本部分工作中,我们在制作的细胞生物印迹聚合物膜基础上,进一步研究了其表观单分子性质和探讨了其在生物传感与检测领域的应用。我们首先制作出了高保真性的印迹聚合物膜,通过叶酸受体连接Ligprobe,然后经过RCA滚环扩增以增强表征信号,证明了在分子水平上印迹聚合物与模板细胞的高度契合。进一步研究表明,我们所构建的生物印迹能够在纳米尺度上区分靶细胞的总体大小和表面特征,因此该印迹聚合物膜可用于生物传感器,利用细胞表面膜蛋白种类差异而分离细胞,这种差异也可用作为基于生物印迹的癌症诊断工具。此外,本研究还制作基于印迹聚合物膜的电化学传感装置,该装置成本低廉,便于操作并可反复使用,在生物传感领域具有十分广阔的应用前景。