可再生和可切换的生物功能修改通过宿主-客人相互作用的多甲) 表面,以增强在微流体中捕获循环瘤细胞

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 微流体学 微流体学
• 癌症研究 癌症研究

背景情况:

• 聚二甲基素) (PDMS) 微流体芯片用于循环瘤细胞 (CTC) 分离,但由于PDMS的疏水性而遭受非特异性吸附和细胞活力降低.
• 创新的表面修饰技术对于提高PDMS生物相容性和CTC隔离的微流体性能至关重要.

研究的目的:

• 为PDMS微流体芯片开发一种新的表面修饰策略,以提高生物相容性,并使可再生生物功能成为有效的CTC捕获.
• 为了利用宿主-客体化学来固定和再生PDMS表面上的aptamers用于选择性CTC隔离.

主要方法:

• 在一个含有启动剂的PDMS表面上,将oligo ((乙烯基醇) 甲基酸盐 (OEGMA) 和阿达曼坦修饰的OEGMA联合聚合.
• 通过宿主-客人与阿达曼坦的相互作用引入生物修饰的β-环氧 (β-CD).
• 通过使用生物 - 斯特雷普塔维丁相互作用,对斯特雷普塔维丁和生物修饰的体 (TD05 APT,Sgc8 APT) 进行序列固定.
• 通过释放β-CD与二甲基硫酸盐进行表面生物功能的再生,以重新调动aptamer.

主要成果:

• 经过TD05 APT功能化的修改PDMS基质显示了91%的捕获效率和30.2%的拉莫斯细胞选择性.
• 该Sgc8 APT功能化基质实现了93%的捕获效率和33.3%的CEM细胞选择性.
• 再生的PDMS微流体芯片表现出高捕获效率 (拉莫斯96% ,CEM93%),以及选择性 (拉莫斯11.4 ,CEM9.2).

结论:

• 开发的宿主-客人化学策略为PDMS基板提供可再生和可切换的生物功能.
• 这种表面修改显著提高了微流体设备中的CTC捕获效率和选择性.
• 该方法为癌症转移研究中循环瘤细胞的隔离和丰富提供了一个有希望的平台.