0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

利用单宁酸与铁离子的配位作用制备了功能化四氧化三铁磁性纳米颗粒

微流控 来源:苏州纳米技术与纳米仿生 作者:苏州纳米技术与纳 2021-06-22 14:30 次阅读

癌症已成为对人类生命健康的危险之一,死亡率和发病率持续升高。液体活检作为新兴的肿瘤诊断技术,因其无创性、敏感性、操作便捷等优势受到关注。液体活检使用的生物标记物主要有循环肿瘤细胞(CTCs)、细胞外囊泡(EVs)和循环肿瘤DNA。循环肿瘤细胞是一类从肿瘤部位脱落进入外周血液循环系统的癌细胞。研究表明其与癌症病人的肿瘤转移、癌症复发、治疗效果评估、用药指导及预后等密切相关。然而,CTCs在癌症病人血液中的数量稀少,多数情况下在1 mL血液中仅有几个;此外,目前主流循环肿瘤细胞分离方法均是基于一种肿瘤标志物,如上皮细胞粘附分子(EpCAM)、人表皮生长因子受体2(HER2)、叶酸受体等,而由于肿瘤异质性的存在会导致基于单一肿瘤标志物的捕获方法效率不理想。

针对上述挑战,中国科学院苏州纳米所裴仁军研究团队利用单宁酸(TA)功能化磁性纳米颗粒(MNPs),建立了一种从患者血液样本中有效分离异质性CTCs的简单、广谱的方法。研究利用单宁酸与铁离子的配位作用制备了功能化四氧化三铁磁性纳米颗粒,该材料从8种癌症病人的血液样品检测到CTCs。与免疫磁珠及微流控芯片技术相比,其操作过程简便,仅需要一种化学分子的修饰即可实现对多亚型癌细胞的有效捕获(图1)。相关研究成果以Tannic Acid (TA)-functionalized Magnetic Nanoparticles for EpCAM Independent Circulating Tumor Cell (CTC) Isolation from Patients with Different Cancers为题,发表在ACS Applied Materials & Interfaces 2021, 13, 3694-3700上。苏州纳米所博士研究生丁丕为论文第一作者。

afe4a1f8-ca82-11eb-9e57-12bb97331649.png

图1 (a)单宁酸功能化磁性纳米颗粒从血液中分离循环肿瘤细胞的原理图;(b)单宁酸分子结构

b00363e0-ca82-11eb-9e57-12bb97331649.png

图2 肝细胞癌细胞外囊泡的纯化与分析。(a)EVs点击芯片的装置结构及工作原理;(b)将纯化的肝细胞癌EVs进行反转录微滴数字PCR(RT-ddPCR),以获得10个肝细胞癌特异性基因的检测,这些基因可用于区分出肝细胞癌患者

EVs是由细胞产生的纳米级囊泡,包含DNA、蛋白质、信使RNA、非编码RNA等成分。研究表明,EVs与肿瘤的发生、发展、转移以及抗药性相关,通过对其内部信息的分析可用于癌症的早期诊断、复发监测、抗药性检测等。目前,EVs分离的方法,主要包括超高速离心法、免疫磁珠法以及柱层析法。利用这些方法分离得到的样本普遍存在较多的非肿瘤来源的EVs,从而对肿瘤的检测信号造成干扰。此外,肝细胞癌来源的EVs还存在着高度异质性,这些因素导致肝细胞癌来源EVs的特异分离更加困难。

为了解决上述问题,美国加州大学研究团队与裴仁军研究团队合作,利用肝细胞癌特异的三种抗体,与纳米结构基底的微流控芯片进行“点击化学”反应,对病人血浆中的肿瘤来源EVs进行捕获,实现肝细胞癌来源EVs的高效高纯度分离。科研人员将三种反式环辛烯(TCO)修饰的抗体与人工样本进行孵育,对癌细胞EVs进行特异识别和标记,而后将标记后EVs的样本通入四嗪(Tz)修饰的纳米基底芯片内,通过TZ-TCO之间高效的“点击化学”反应将抗体与抗原的免疫结合转换成稳定的共价键结合,从而实现EVs的精准捕获。研究利用微滴式数字PCR(ddPCR)技术对选定的10基因组合对临床血浆样本的诊断进行验证。该研究提供了一种HCC EVs纯化系统,并对HCC特异性的mRNA转录进行数字评分,可准确区分HCC患者与无癌症和其他恶性肿瘤患者。相关研究成果以Purification of HCC-specific Extracellular Vesicles on Nanosubstrates for Early HCC Detection by Digital Scoring为题,发表在Nature Communications 2020, 11, 4489上。苏州纳米所博士孙娜为论文第一作者。

研究工作得到中科院对外合作重点项目的支持。

责任编辑:lq

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 纳米
    +关注

    关注

    2

    文章

    692

    浏览量

    36952
  • 微流控芯片
    +关注

    关注

    13

    文章

    267

    浏览量

    18813

原文标题:苏州纳米所肿瘤液体活检研究获进展

文章出处:【微信号:Micro-Fluidics,微信公众号:微流控】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    利用HDPlas等离子功能化工艺,可增强CGM动态血糖仪微型传感器性能

    丝网印刷在不同基材上,与各种基材有优异的附着力。 生物医学石墨烯墨水是使用Haydale的专利HDPlas功能化工艺制造的。同时独特的功能性油墨提供增强的功能。该石墨烯导电油墨材料可
    发表于 09-10 15:45

    哈尔滨工业大学/南方科技大学:聚焦离子制备高分辨率电化学-电致发光耦合双极纳米电极阵列传感器

    和南方科技大学化学系Guopeng Li和Rui Hao提供一种用于高分辨率电化学传感应用的双极纳米电极阵列(BPnEAs)的控制和规模制造的简单方法。采用双光束FIB纳米加工技术
    的头像 发表于 08-27 16:14 324次阅读
    哈尔滨工业大学/南方科技大学:聚焦<b class='flag-5'>离子</b>束<b class='flag-5'>制备</b>高分辨率电化学-电致发光耦合双极<b class='flag-5'>纳米</b>电极阵列传感器

    磁性开关可以由什么构成

    磁性开关是一种利用磁场的变化来控制电路通断的装置,广泛应用于工业自动、安全系统、传感器等领域。磁性开关的工作原理基于磁铁与开关之间的相互作用
    的头像 发表于 08-26 15:29 337次阅读

    离子电池的优缺点及应用

    随着科技的飞速发展,电池技术作为能源存储的关键环节,在各个领域都发挥着越来越重要的作用。其中,离子电池以其独特的性能和优势,成为了电池市场中的一颗璀璨明星。本文将对
    的头像 发表于 05-24 18:02 2283次阅读

    ATA-7010高压放大器在纳米薄膜制备中的作用有哪些

    的电子设备,具有输出功率大、频率宽、稳定性高等优点,因此广泛应用于纳米薄膜制备中。本文将探讨ATA-7010高压放大器在纳米薄膜制备中的作用
    的头像 发表于 05-17 11:19 294次阅读
    ATA-7010高压放大器在<b class='flag-5'>纳米</b>薄膜<b class='flag-5'>制备</b>中的<b class='flag-5'>作用</b>有哪些

    如何利用家庭用具制备石墨烯悬浮液

    本研究展示利用廉价易得的家用物品,如铅笔、搅拌机和洗涤剂,进行石墨烯液相剥离的方法。通过创新性的方法,科学家们成功降低了石墨烯制备的成本,大大提高了其可访问性,从而将先进的纳米技术推
    的头像 发表于 04-29 10:21 423次阅读
    如何<b class='flag-5'>利用</b>家庭用具<b class='flag-5'>制备</b>石墨烯悬浮液

    磷酸锂电池和元锂电池充电器可以通用吗

    磷酸锂电池(LiFePO4)和元锂电池(通常指镍钴锰锂NCM或镍钴铝锂NCA)是两种常见的锂离子电池类型,它们在电动汽车和便携式设备
    的头像 发表于 04-28 17:53 5437次阅读

    利用微流控芯片,实现银纳米颗粒的按需可控制备

    纳米颗粒(AgNP)因其独特的抗菌、抗病毒性质,在医学、牙科、纺织、塑料、光伏技术和信息处理设备等领域有广泛的应用前景。
    的头像 发表于 04-22 17:15 1084次阅读
    <b class='flag-5'>利用</b>微流控芯片,实现银<b class='flag-5'>纳米</b><b class='flag-5'>颗粒</b>的按需可控<b class='flag-5'>制备</b>

    磁性元器件是什么材料 磁性元器件用途有哪些

    。 一、磁性元件的材料 磁性金属 磁性金属是最常用于制造磁性元件的材料之一。常见的磁性金属包括
    的头像 发表于 01-23 16:54 3058次阅读

    MRAM(磁性只读存储器)和FRAM(电RAM)有何区别

    MRAM或磁性随机存取存储器使用具有铁磁性材料的磁性“状态”的1晶体管–1磁性隧道结(1T-1MTJ)体系结构作为数据存储元素。
    发表于 01-09 14:24 1101次阅读
    MRAM(<b class='flag-5'>磁性</b>只读存储器)和FRAM(<b class='flag-5'>铁</b>电RAM)有何区别

    串联磁珠的作用

    了解什么是串联磁珠。串联磁珠是一种磁性纳米颗粒,它们通常由玻璃、硅胶或其他磁性材料制成。这些磁珠通常具有亲和性配体,可以选择性地结合到特定的分子上。在成分上,串联磁珠包括
    的头像 发表于 01-04 17:02 988次阅读

    磁流体密封技术详解

    磁流体又称为磁性液体或磁流体,其是一种固液两相组成的胶体材料,固相主要指磁性固体纳米颗粒,液相是指能够承载固体
    的头像 发表于 01-02 14:06 1885次阅读
    磁流体密封技术详解

    元锂离子和磷酸锂电池的优劣势

    元锂离子电池和磷酸锂电池是目前应用较广泛的两种锂离子电池类型,它们各自具有一些优点和劣势,可以根据具体的应用场景来选择。
    发表于 12-29 10:00 1170次阅读

    什么是聚集度指数PDI粒径分布-LNP脂质纳米颗粒的PDI的影响因素

    性能影响很大。例如,在制备纳米材料时,如果颗粒尺寸分布不均匀,则会影响其光学、电学、磁学等性能;在制备药物时,如果药物微粒大小不一致,则会影响其生物
    发表于 11-28 13:38

    无标记等离子纳米成像新技术

      一种使用等离子体激元的新型成像技术能够以增强的灵敏度观察纳米颗粒。休斯顿大学纳米生物光子学实验室的石伟川教授和他的同事正在研究纳米材料和
    的头像 发表于 11-27 06:35 345次阅读