《仿癌細胞的高選擇性生物識別界面材料製備與性能研究》是依託中國科學院理化技術研究所，由孟靖昕擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：仿癌細胞的高選擇性生物識別界面材料製備與性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：孟靖昕
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
癌症早期診斷技術對高選擇性生物界面材料的設計和製備提出了難題和挑戰。受癌細胞表面微結構啟發，本項目擬基於結構匹配的原則，通過仿生礦化方法製備仿癌細胞生物界面，用來高選擇性的識別血液中微量的循環腫瘤細胞。首先，通過控制礦化溫度，時間和反應物的比例等條件，研究癌細胞表面礦化的微變規律，合成仿癌細胞生物無機界面。其次，選擇具有不同表面結構的癌細胞作為生物模板，研究材料結構和硬度等因素對不同癌細胞選擇性識別的影響。最後，通過引入回響性分子，實現在複雜的外界環境下，對靶向細胞回響性的捕獲與釋放。本項目將拓寬仿生界面材料的設計和製備方法，為製備新型高效的仿生界面材料提供了新的研究思路。
結題摘要
隨著腫瘤發病率和死亡率不斷走高，癌症已成為威脅居民健康的頭號殺手。相比於傳統的切片等檢測方法，循環腫瘤細胞的檢測作為一種非侵入性的檢測，有助於發現外周血循環系統中的腫瘤細胞，其精確計數以及分子標記對於腫瘤患者的術後診斷、療效評價以及個體化治療均有重要的指導作用，它為醫生提供了一個監測癌症治療效果的重要途徑。然而，循環腫瘤細胞在血液中的含量非常稀少，很難通過常規方法將循環腫瘤細胞從血液中分離出來並加以檢測。因此，如何分離血液中痕量的循環腫瘤細胞一直是一個世界性的難題！ 申請人受癌細胞自身易於粘附聚集啟發，設計了用於癌症診斷的高選擇性生物界面材料。本項目研究工作主要圍繞以下四個方面展開：（1）基於仿生理念，利用結構與化學組成對細胞粘附的協同影響，實現了對目標癌細胞高效特異性的識別與捕獲；（2）系統地研究了表面電荷、浸潤性等變化對細胞粘附的影響，有效的抑制了對非特異性細胞的粘附；（3）通過調控外界條件，實現了對細胞可控的粘附與去粘附；（4）歸納、總結了光回響性聚合物材料的特性，對細胞的粘附與去粘附界面材料的設計提供理論指導。 在該項目支持下，共發表SCI 論文 17篇, 專利1項。其中，申請人以第一作者或通訊聯繫人發表 SCI 論文 10篇，影響因子大於3的7篇，影響因子大於7的4篇。代表性結果敘述如下：（1）不同微納米結構的癌細胞與其礦化材料之間的存在著較強的拓撲作用，證明了拓撲作用與分子識別可以協同影響，達到增強目標癌細胞捕獲效率的目的；（2）系統的探討細胞在具有不同浸潤性梯度表面的粘附譜圖，闡明了浸潤性對於細胞粘附的影響；（3）電化學回響的納米結構的表面用於高效的細胞捕獲和釋放同時保持極低的非特異性細胞粘附。通過調節噻吩派生物的取代基，可以調節表面浸潤性呈現超親水狀態，有效的降低非特異性細胞粘附。
