循環腫瘤細胞電化學微陣列感測新方法研究

《循環腫瘤細胞電化學微陣列感測新方法研究》是依託西安交通大學，由張東東擔任項目負責人的專項基金項目。

基本介紹

• 中文名：循環腫瘤細胞電化學微陣列感測新方法研究
• 項目類別：專項基金項目
• 項目負責人：張東東
• 依託單位：西安交通大學

中文摘要

檢測外周血循環腫瘤細胞（CTCs）對腫瘤的早期診斷及療效評估等具有重要意義。本項目提出循環腫瘤細胞電化學微陣列感測新方法的研究課題。擬採用腫瘤細胞表面高表達受體的抗體、適體和多肽作為分子識別物質，結合納米和微陣列技術，研製高靈敏度高選擇性檢測CTCs的電化學微陣列生物感測器，建立檢測CTCs的新方法，並套用於癌症患者的早期診斷和CTCs與抗腫瘤藥物相互作用研究。設計製備多種基礎微陣列電極；合成電化學活性物質標記分子識別物質的多功能電化學探針；研究抗體、適體和多肽捕獲探針在基礎微陣列電極上的固定化新方法；深入研究CTCs線上富集方法及電化學檢測信號放大策略；研究解決感測界面上腫瘤細胞失活和非特異性吸附干擾以及由集成化帶來的化學和生物干擾等問題。該項目將為CTCs檢測的基礎和套用研究提供器件和分析新方法，將促進腫瘤細胞檢測相關生物感測器和生物晶片的研究。

結題摘要

該項目為專項基金項目，期限為一年。項目獲得資助以來，我們按照項目申請中提出的技術路線和研究方法，順利完成了預期研究目標，獲得了滿意的研究成果。本研究項目以構建高靈敏度、 高選擇性電化學生物感測器為主線，以石墨烯及其功能化納米複合材料構建靈敏的電化學仿生感測界面，建立可以靈敏檢測生物活性物質的感測新方法為目的，在信號物質和識別物質的設計合成、感測器的設計構建、感測機理的探討和分析套用方面進行了較為深入的研究。(1)首次建立了通過氧化還原探針亞甲基藍液相剝離技術從天然鱗片石墨一步法直接製備電化學功能化石墨烯納米複合材料的方法，為製備功能化的石墨烯納米複合材料提供了一種簡單、廉價、綠色的合成途徑（Nano Res. 2012, 5, 875-887. IF=7.392）；(2)設計並構建了一類新的具有良好生物兼容性的納米仿生感測界面，即聚賴氨酸/氧化石墨烯（PLL/GO）自組裝膜，該生物界面大大提高了白血病懸浮腫瘤細胞K562的貼壁性能，並可以保持其貼壁後的細胞活性，使細胞電化學感測研究不再局限於貼壁型細胞；在此基礎上，以K562腫瘤細胞作為研究模型，基於電化學氧化還原探針在感測界面上發生電子轉移交流阻抗的變化，進一步構建了腫瘤細胞電化學阻抗感測新器件，建立了一種具有普適性的、無需標記、無破壞、高靈敏、廉價、快速的細胞檢測分析新方法（Biosens. Bioelectron. 2013, 42, 112-118. IF=5.437）；(3)研究發現，石墨烯對黃酮類化合物黃芩素具有優異的電化學催化活性；研究了石墨烯對黃芩素電化學催化的機理；研製了一種具有高靈敏度、高穩定性的納米組裝電化學感測器，建立了一種在生理條件下，可以靈敏檢測黃芩素的電化學伏安分析新方法（Electroanalysis, 2013, 25, 2136-2144, IF=2.817）。這些研究成果為腫瘤細胞及藥物分子檢測的基礎和套用研究提供了器件和分析新方法，將促進腫瘤細胞檢測及藥物篩選相關生物感測器和生物晶片的研究。發表SCI源刊論文3篇（平均IF=5.215），培養碩士研究生2名。