[发明专利]用于循环肿瘤细胞捕获和分析的基底制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种用于循环肿瘤细胞捕获和分析的基底制备方法，包括步骤S1，大尺寸PS微球的单层密堆积膜的制备；步骤S2，提拉转移步骤S1制得的大尺寸PS微球单层密堆积膜至PET膜上；步骤S3，微米锥阵列基底制备；步骤S4，电子束蒸镀金膜；步骤S5，基底上的适体孵育；本发明体还提供了上述用于循环肿瘤细胞捕获和分析的基底制备方法制备的基底在微流控芯片中的应用。本发明的周期性密堆积排列的基底，其具备微纳异质的微锥阵列拥有良好的SERS特性，在修饰完适体后通过基底的物理特性和适体的亲和力结合，有着较高的CTCs捕获效率。微流控芯片与SERS基底的结合，提升了捕获效率，提供了同时具备捕获和检测CTCs的平台。

技术领域

本发明涉及芯片技术领域，具体的说，本发明涉及一种用于循环肿瘤细胞捕获和分析的基底制备方法，以及用于循环肿瘤细胞捕获和分析的基底制备方法制备的基底的具体应用。

背景技术

近些年来，癌症的发病率和死亡率日益增长，癌症严重危害着人类的生命安全。导致病人死亡的重要原因包括癌症的转移，其往往伴随着几个生物学过程，癌细胞从肿瘤的原发组织或者转移的组织脱落下，侵入到淋巴组织或血液中，随着血液的流动传播到不同的组织中去，并作为癌症转移的细胞来源，而这些从原发性肿瘤分离侵入血液进而进入循环系统的癌细胞被称为循环肿瘤细胞（CTCs）。CTCs中蕴含大量有价值的肿瘤信息，CTCs的数量与疾病的分期、进展和治疗反应息息相关。临床研究表明，患者存活率与血液中CTCs数量呈负相关。尤其是在辅助治疗后有效消除CTCs可延长患者存活时间。然而在对CTCs的捕获和检测技术上存在诸多挑战，因为与红细胞、白细胞和其他血细胞不同，CTCs的含量极少，这对它们的分离和鉴定构成了极大的挑战。因此，设计高效、便捷的分离和分析CTCs的装置具有重要的意义。

自从上个世纪20年代末，印度物理学家拉曼发现了拉曼散射现象后，紧接着1974年，Fleischmann等人发现了表面增强拉曼（SERS）的现象，其极大地弥补了拉曼检测低灵敏度的缺点，迅速引起了物理学家以及化学家的兴趣，人们对于SERS增强的内在原理的研究不断深入。基于这些原理，人们对于基底的研究日渐加深，人们发现除了形状尺寸，金属之间的纳米间隙也会对信号产生增强，通过这些原理来设计制作SERS基底，从而开发出一系列的基底。

微流控芯片又可以称作“片上实验室”，能够精准的实现对微流体的控制，将宏观上在实验室内的操作和物质检测集中到一块芯片上。其具备便携性、即时性和易操作性等优点，在临床检测、电化学实验、细胞实验等领域有诸多应用。自从1991年，A. Manz等人将原本在毛细管中进行的电泳分离实验，转移到微流控芯片中进行后，微流控芯片技术越来越被人们所重视，在CTCs(循环肿瘤细胞)的分离和检测上也占据重要的地位。

CTC首先被发现于癌症病人的血液中，其与肿瘤部位的癌细胞相似，因此可以直接从血液中分离，通过CTCs来研究癌症的治疗。目前，用于CTCs分离捕获的主要原理大致可分为两类：第一种依据生物学的特性，基于CTCs表面特定的生物标记物；第二种依据CTCs的物理特性，基于细胞的尺寸、电荷、密度和弹性等物理特性。对 CTCs 的检测技术包括：荧光检测、电化学检测和拉曼检测。

发明内容

本发明的目的在于首先解决了大尺寸PS微球单层密堆积排布的困难，再利用微加工技术制备出同时具备良好SERS增强特性和CTCs捕获性能的微锥基底，接着处理了CTCs含量极低难以分离的问题，最后提供了用于捕获和检测于一体微流控平台。

为实现本发明的发明目的，本发明提出以下技术方案：