结合混合细胞膜改性磁性纳米粒子和反向微流体芯片,用于在位CTC的捕获和失活
Jiao Sun1, Songrui Han2, Rui Yang2
1State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science and Engineering, Jilin University, 2699 Qianjin Street, Changchun, 130012, China; Department of Cell Biology, College of Basic Medical Science, Jilin University, Changchun, 130021, China.
Biosensors & bioelectronics
|July 27, 2024
概括
研究人员开发了仿生纳米粒子,用于高度敏感和纯捕获循环瘤细胞 (CTC). 这种创新方法还可以在现场激活被捕获的CTC,为抗击瘤转移提供了一种新的策略.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 癌症研究 癌症研究
- 医学诊断 医学诊断 医学诊断
背景情况:
- 循环瘤细胞 (CTC) 是癌症监测的重要生物标志物,但高灵敏度和纯度的隔离具有挑战性.
- 目前的方法与非特异性吸附作斗争,阻碍了有效的CTC捕获和分析.
- 在现场捕获和清除CTC是预防瘤转移的有希望的策略,需要进一步调查.
研究的目的:
- 开发一种新的仿生纳米平台,以高效和特定地捕获循环中的瘤细胞 (CTC).
- 为了使捕获的CTCs能够同时在现场无活化,以阻止转移.
- 为了克服与CTC隔离中的非特异性吸附和低纯度相关的挑战.
主要方法:
- 使用瘤细胞膜 (TM) 和白细胞膜 (WM) 制造混合膜涂层磁性纳米粒子 (NP).
- 用绿色氨酸 (ICG) 加载多孔磁性NP用于光热 (PTT) 和光动力学 (PDT) 疗法.
- 使用一个反向的微流体芯片与聚合物光子晶体作为CTC的捕获接口.
主要成果:
- 混合膜涂层显著提高了目标特异性,减少了白细胞的干扰,实现了高捕获效率和纯度 (>95%).
- 聚合物光子晶体接口放大了激发光,增强了ICG在CTC捕获时的协同PTT/PDT效应.
- 开发的系统成功地在现场激活了被捕获的CTC,证明了其抑制转移的潜力.
结论:
- 生物模拟混合膜涂层磁纳米粒子与新型微流体芯片相结合,为CTC捕获提供了高效和纯净的方法.
- 捕获的CTCs的集成in situ光热和光动力失活提供了一个有希望的策略来阻碍瘤转移.
- 这种方法代表了CTC分析的重大进步,也是癌症治疗的潜在新途径.
