[发明专利]一种花粉结构微粒及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种用于捕获循环肿瘤细胞的花粉结构微粒及其制备方法，该花粉结构微粒能够快速有效地富集循环肿瘤细胞。本发明所提供的捕获循环肿瘤细胞技术无需修饰特异性癌细胞识别抗体或核酸适配体，可实现不同癌细胞类型的捕捉，具有成本低廉、操作简便的优势。所制备的花粉结构微粒可用于捕获外周血中的循环肿瘤细胞，有望用癌症患者的早期诊断、检测、分析，癌细胞的去除以及血液净化。

技术领域

本发明涉及一种分析检测技术领域的生物功能材料及其制造方法，特别涉及用来捕获循环肿瘤细胞的生物功能材料及其制造方法和用途。具体地，本发明涉及一种用于捕获循环肿瘤细胞的花粉结构微粒及其制备方法和用途。

背景技术

癌症是目前威胁人类健康最严重的疾病之一，而肿瘤的侵袭和转移是癌症患者临床致死的主要原因。循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells，CTCs)是在肿瘤的形成或生长过程中从原位肿瘤病灶脱离进入人体外周血循环系统的细胞。CTCs可以被转运到远端组织，再渗出，适应新的微环境，最终形成新的转移灶。因此，监测血液中CTCs的数量及类型变化，对于患者预后判断、疗效评价都有着重要的指导作用。对血液中CTCs的检测分析，也被称为“液体活检”技术，被认为最具潜力的肿瘤无创诊断和实时疗效监测手段之一，对实现癌症的个体化治疗具有重要意义。

由于CTCs在外周血中含量极低，因此对于CTCs检测技术的灵敏度和特异度都有很高的要求。针对肿瘤细胞与血液中正常细胞尺寸、密度等物理性质区别，和针对抗原抗体识别的生化性质区别，目前CTCs主要的分离方法有过滤法、电泳法、磁性纳米颗粒、微流控芯片法。文献Small 2015，11，3850，Angew.Chem.Int.Ed.2016，55，1252，Chem.Soc.Rev.，2017，46，4245综述了近年来CTCs捕获的方法和技术。虽然这些方法都具有一定的CTCs捕获效果，但也存着各种不足，如材料制备过程较为复杂，有的捕获率不高或富集时间较长等。

研究表明，微纳米结构材料具有复杂多样的多级结构，通过其与细胞表面纳米结构(eg.微绒毛、伪足等)的三维相互作用，可以显著影响着细胞的粘附、生长、分化及蛋白表达等生命活动。近年来，许多种类的纳米结构(eg.纳米粒子、纳米线、纳米纤维等)，被用于CTCs捕获分离。这些纳米材料虽然可以通过增大比表面积增加与CTCs的接触机会，但要想进一步提高CTCs的捕获率，仍然需要上皮细胞粘附分子(Epithelial cell adhesionmolecule，EpCAM)抗体或核酸适配体为识别分子的加入。如文献Nano Lett.16，1，766-772中，Feilong Zhang等人使用铟锡氧化物纳米线捕获CTCs，在不加入EpCAM抗体的情况下，捕获率仅有40％，加入EpCAM抗体后，捕获率才能进一步提高至89％。但是，由于CTCs会发生上皮细胞间质转变，且不是每种肿瘤细胞都表达上皮标志，因此使用单一的EpCAM抗体捕获CTCs往往会造成假阴性结果。另外抗体的生产价格昂贵，采用多种特异性标志物抗体联合使用又会导致成本的增加；而核酸适配体的稳定性不足，易被核酸酶降解。中国专利CN201410326400.1，CN201510252919.4，CN201510677697.0，CN201710014061.7中也分别公开了捕获CTCs的方法或技术，但也存在上述类似的缺陷。

花粉是一种天然的微米粒子，来源广泛，价格低廉。花粉具有多级微纳结构，有利于与CTCs的伪足相互作用，在不需要修饰特异性识别分子的情况下即可达到近90％以上的CTCs捕获率。目前尚未有报道利用花粉微粒用于捕获循环肿瘤细胞的方法。

发明内容

本发明是基于解决现有的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种用于捕获循环肿瘤细胞的花粉结构微粒及其制备方法和用途。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面：

1、一种花粉结构微粒，所述花粉结构微粒具有芯部和表层，所述表层具有下表层以及上表层，所述下表层与所述上表层通过支撑柱连接，其中，