[发明专利]具有仿细胞结构的磁性纳米粒子、免疫磁性纳米粒子及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了具有仿细胞结构的磁性纳米粒子、免疫磁性纳米粒子及其制备方法与应用。本发明具有仿细胞结构的磁性纳米粒子以超顺磁性Fe₃O₄纳米粒子作为内核，其表面包覆有白细胞膜，因此该磁性纳米粒子不仅表现出优异的磁响应性能，且其表面包覆的白细胞膜与白细胞具有同源性，可以有效减弱对白细胞的非特异性吸附；将抗体经脂质分子‑聚乙二醇‑生物素分子和亲和素的介导修饰到磁性纳米粒子表面包覆的白细胞膜上，得到具有仿细胞结构的免疫磁性纳米粒子，可实现对CTCs细胞高效率、高纯度的富集与分离。

技术领域

本发明属于仿生免疫磁性纳米材料技术领域，涉及具有仿细胞结构的磁性材料与制备方法以及该磁性材料在循环肿瘤细胞富集方面的应用。

背景技术

循环肿瘤细胞(Circulating tumor cells,CTCs)是指从实体肿瘤脱落到血液循环中的肿瘤细胞，CTCs通过循环系统扩散至机体的其它组织或器官，在肿瘤转移和复发中起着重要作用。通过对CTCs的检测，可为癌症治疗、癌症转移和癌症预后等提供具有指示性的信息。因此，外周血中循环肿瘤细胞的检测具有重要的临床应用价值。

然而，CTCs在血液中浓度极低(1mL血液中仅含有一个至数十个CTCs)，严重阻碍CTCs的计数及更深入的研究。目前，CTCs富集和分离技术按照其分离原理，可以分为两类：(1)基于CTCs与血液细胞的物理性质的差异，包括密度、尺寸、变形性等，如基于该分离原理设计的希二氏密度梯度离心溶液(FicollHypaque density centrifugation)，微孔芯片(Micropore Chip)等；但是由于CTCs与血细胞的密度、尺寸及变形性等都有较大的重叠，所以基于物理性质差异富集得到的CTCs纯度较低；(2)基于CTCs与血液细胞表面带有不同的抗原，通过在分离基质上修饰该抗原对应的抗体或者适配子等，将CTCs从血液中富集及分离出来，如基于该分离原理设计的免疫磁分离平台(如，CellSearch系统)、CTC芯片、MagSweeper设备等。其中，免疫磁分离技术由于具有功能成分修饰方便、操作简单、捕获效率较高等优点，而受到广泛关注。虽然免疫磁分离技术很有前景，但由其抗白细胞吸收能力较差，导致富集样本中的CTC纯度较低，大大限制了CTCs的下游研究。例如，到目前为止，FDA唯一批准的CTCs分离平台——CellSearch系统富集的样本中，仍有数千个白细胞，CTCs的纯度仅为0.1～1.4％。