在新型生物灵感的层次功能接口上对CTC的分子识别和拓匹配与SERS-微流体传感器

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 纳米技术纳米技术
• 癌症研究 癌症研究

背景情况:

• 循环瘤细胞 (CTC) 对于癌症诊断和治疗监测至关重要.
• 现有的CTC隔离和分析方法在效率和成本效益方面面临挑战.
• 需要先进的平台来进行敏感和准确的CTC检测.

研究的目的:

• 开发一种新的微流体平台,以有效捕获和现场分析CTC.
• 用一个独特的纳米结构基板来增强CTC捕获和SERS分析.
• 调查针对个性化癌症治疗的CTC单细胞异质性.

主要方法:

• 开发一个微流体芯片,使用SU-8纳米形金字塔微孔阵列金膜 (SNPMA/Au) 基板.
• 集成分层金字塔结构和aptamer修饰的纳米,用于多阶段CTC捕获.
• 表面增强拉曼散射 (SERS) 技术的应用,用于现场单细胞分析.
• 使用预缩室来集中CTC并降低它们的移动速度.

主要成果:

• 实现了高效的CTC捕获,捕获率为90.6%±4.5%.
• 证明了SERS微流体平台从全血中捕获CTC的能力.
• 通过使用SERS映射技术,成功识别了癌细胞上的生物标志物.
• 通过生物标志物分布和表达水平的变化突出了细胞异质性.
• 用临床样本验证了平台的性能.

结论:

• 开发的SNPMA/Au微流体平台可以有效捕获和敏感检测CTC.
• 在现场SERS分析揭示了细胞异质性,这对于了解癌症进展至关重要.
• 这项技术在临床环境中具有快速和灵敏的癌症诊断的巨大潜力.