[发明专利]一种肿瘤细胞捕获用的仿生取向叶片结构材料及其制备方法

说明书

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，具体涉及一种用于捕获肿瘤细胞的仿生取向叶片结构材料及其制备方法和用途。本发明的仿生取向叶片结构材料，以植物叶片为模板，其表面具有与所述植物叶片表面结构互补的结构。仿生取向叶片结构材料表面具有沟槽，沟槽包括大沟槽和小沟槽，小沟槽位于大沟槽上，大沟槽宽度D1范围为50～300μm，小沟槽宽度D2的范围为1～40μm。本发明的仿生取向叶片结构材料能够有效地富集肿瘤细胞，实现不同种类肿瘤细胞的捕捉，对肿瘤细胞和人乳腺癌细胞(MCF‑7细胞)的捕获率在70％以上，有望用于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肿瘤细胞的仿生取向叶片结构材料及其制备方法和用途。

背景技术

循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells，CTCs)是通过实体肿瘤脱落进入血液的恶性细胞，可以通过血液传播至远端组织，形成转移灶。90％的癌症相关的死亡都源于肿瘤细胞的扩散转移，因此CTCs的分离和检测对肿瘤的监测和诊断具有重要意义。但是，CTCs在外周血中的含量极低(每毫升血液一到几百个)，严重阻碍了CTCs的精确计数和深入研究。因此，CTCs的富集方法需要具备高效性和高选择性。

CTCs的检测技术主要依靠肿瘤细胞与血细胞的物理性质差异(如尺寸、密度、电荷等)和依靠抗原抗体识别的生化性质差异。目前CTCs的富集方法主要有过滤法、免疫磁珠法、微流控芯片法。这些方法具有一定的不足，比如成本昂贵，制备方法复杂或捕获率低等。

研究发现，微纳米结构基底通过提供局部形貌相互作用来增强细胞粘附和用于接枝捕获剂的大表面积，应用于CTCs的捕获能够提高细胞捕获效率、纯度、灵敏度和再现性。文献Adv.Mater.2019,1903663，Adv.Funct.Mater.2020,1909306综述了近年来应用微纳米材料基底捕获CTCs的方法和技术。虽然这些方法提升了CTCs的富集效果，但是仍具有制备方法复杂，合成材料表面棱角尖锐等的缺陷。

仿生取向叶片结构材料是一种源自天然的纳米材料，来源广泛，廉价易得。取向叶片表面具有多级结构，有利于CTCs伪足与其相互作用，目前尚未有报道利用仿生取向叶片结构表面材料用于捕获循环肿瘤细胞的方法。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种用于肿瘤细胞捕获的仿生取向叶片结构材料，并提供了其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种仿生取向叶片结构材料，以植物叶片为模板，所述仿生取向叶片结构材料的表面具有与所述植物叶片表面结构互补结构。

上述技术方案中，进一步地，所述仿生叶片材料表面具有沟槽，所述沟槽包括大沟槽和小沟槽，所述小沟槽位于大沟槽上，

所述大沟槽宽度D1范围为50～300μm，小沟槽宽度D2的范围为1～40μm。通过沟槽宽度控制在上述范围，可以更有效的发挥沟槽结构的作用，增强细胞的粘附和捕获。

优选地，大沟槽宽度D1范围为70～100μm，小沟槽宽度D2的范围5～30μm。

上述技术方案中，进一步地，所述植物叶片为具有平行叶脉结构的植物叶片。

上述技术方案中，进一步地，所述的植物叶片为单子叶植物叶片。

优选地，植物叶片选自水稻叶片或小麦叶片。

上述技术方案中，所述仿生取向叶片结构材料的制备方法包括以下步骤：

(1)将植物叶片固定、脱水、干燥，得到干燥的植物叶片；