[发明专利]一种用于特异性识别肿瘤细胞的多重作用印迹材料及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种用于特异性识别肿瘤细胞的材料及其制备和应用。所述材料是一种多重作用印迹材料：以肿瘤细胞为模板，采用主要由二硫键、能与肿瘤细胞结合的基团和能参与材料聚合的基团组成的交联剂结合细胞，在细胞与交联剂形成的复合物表面加入预聚合体系，使交联剂与预聚合体系发生交联反应得到细胞印迹材料，接着将细胞印迹材料中的二硫键还原成巯基去除肿瘤细胞，最后利用巯基和能与肿瘤细胞发生特异性结合，将一种或二种以上作用力引入印迹材料中制备得到。该多重作用印迹材料对肿瘤细胞既具有印迹材料的印迹作用力，能实现肿瘤细胞的高选择性识别、捕获与富集。

技术领域

本发明属于功能生物材料领域，具体的说是一种新型的用于特异性识别肿瘤细胞的多重作用印迹材料，及其制备和应用。

背景技术

血液或淋巴液中肿瘤细胞的高效富集与分离，在肿瘤早期诊断与预后分析，精准医学和组学分析研究和应用中具有十分重要的作用(Mol Oncol2016,10,374-394.)。目前，由于血液或淋巴液中肿瘤细胞含量极低，而且含量极高的血细胞对肿瘤细胞的富集与分离产生了巨大的干扰，因此实现低细胞浓度环境中肿瘤细胞的富集与分离十分必要(Nature2007,450,1235–1239)。

目前分离与富集肿瘤细胞的技术主要包括免疫和物理技术。免疫技术通过利用肿瘤细胞表面的抗原和其相应的抗体结合，实现对肿瘤细胞的分离与富集。但是，该方法由于许多肿瘤细胞表面抗原表达不确定及可变性，导致容易产生假阴性结果；物理技术主要通过利用肿瘤细胞在物理性质上和血细胞等其他干扰细胞之间的差异，实现对肿瘤细胞的分离与富集。但是，该方法由于肿瘤细胞与血细胞在物理性质方面的差异是多种多样的，因此，基于此方法分离和富集的肿瘤细胞纯度和灵敏度很差(Nat.Rev.Cancer 2014,14,623-631.)。因此，开发一种既能够替代抗体，又能够特异性识别和富集细胞的材料就显得十分重要。

分子印迹技术是一项以分子识别理论为基础，以目标分子为模板，通过能够和目标分子相互作用的单体的聚合及后续对目标分子的洗脱，得到具有在空间和结合位点上与目标分子相互匹配的印迹位点的聚合物制备技术。由分子印迹技术制备的分子印迹材料能够实现对目标分子的特异性识别与捕获，达到分离和富集目标分子的目的。该技术在环境污染物去除、中药分离和血液中高丰度蛋白去除和低丰度蛋白富集方面取得了一系列成果(Prog.Polym.Sci.2014,39,145-163.)。其中，以细胞为模板和靶标的细胞印迹技术是一种能够替代天然抗体的新型技术，不仅对靶标细胞具有特异性的分离和富集能力，而且具有环境耐受力强，生物兼容性好，适合规模化生产的优势。

因此，在细胞印迹技术的基础上，为了进一步提高细胞印迹材料的特异性识别能力，降低非特异性吸附的干扰，我们提出了一种基于多重作用力的细胞印迹材料。首先以待识别的肿瘤细胞为模板，将其附着或固定于基质材料表面，采用主要由二硫键、能与肿瘤细胞结合的基团和能参与材料聚合的基团组成的交联剂结合细胞，去除未结合的交联剂后，将交联剂和模板细胞形成的复合物置于预聚合体系中，通过在基质材料表面固化预聚合体系，然后分离除去基质材料，再将交联剂中的二硫键还原成巯基以去除固化后聚合物表面的模板细胞，然后利用巯基和能与肿瘤细胞发生化学性特异性结合的经过修饰的核酸适配体、经过修饰的抗体、经过修饰的多肽或烯基硼酸类化合物中的一种或二种以上之间的反应，将一种或二种以上作用力引入印迹材料，得到一种用于特异性识别肿瘤细胞的多重作用印迹材料。该材料对肿瘤细胞既具有印迹材料的形状识别作用力，又具有化学性特异结合力，实现了对目标细胞的识别、捕获、释放和富集。

发明内容