System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于循环肿瘤细胞中休眠细胞捕获与激活的单宁酸-血清蛋白涂层、制备方法及应用技术_技高网

一种用于循环肿瘤细胞中休眠细胞捕获与激活的单宁酸-血清蛋白涂层、制备方法及应用技术

技术编号:42480876 阅读:9 留言:0更新日期:2024-08-21 13:01
本发明专利技术属于生物医学应用技术领域,一种用于循环肿瘤细胞中休眠细胞捕获与激活的单宁酸‑蛋白涂层、制备方法及应用。先由TA和金属离子形成TA涂层,再利用TA分子内的酚羟基与血清蛋白发生非共价相互作用而连接,制备单宁酸‑蛋白涂层,金属离子与TA通过螯合作用配位形成网络结构。TA与血清蛋白发生非共价相互作用包括氢键、疏水作用和离子键。该方法制备的单宁酸‑蛋白涂层在金属、有机、无机基底均可粘附,具有强黏附能力、保持蛋白活性以及较高的亲水性。还可在大面积基底表面快速制备,并且能够高效、广谱性捕获循环肿瘤细胞中休眠肿瘤细胞,有望实现乳腺癌患者血液中休眠肿瘤细胞的数量检测和激活行为跟踪。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物功能材料,涉及用来捕获循环肿瘤细胞的生物功能材料及其制造方法和用途,具体涉及一种单宁酸-血清蛋白涂层及其制备方法与应用。


技术介绍

1、导致大多数癌症患者死亡的原因并不是最初的原发肿瘤,而是因为肿瘤组织切除手术后的转移复发。癌症的转移复发主要是来自于肿瘤切除后遗留的散播性肿瘤细胞,这些肿瘤细胞会释放到血液循环中,形成循环肿瘤细胞(circulating tumor cell,ctc)。ctc是转移过程中的关键组成部分,ctc的存在形式和特征可以为癌症的诊断、预后和治疗监测提供宝贵信息。因此,ctc的捕获是提高癌症检测、治疗和了解转移生物学的有力工具,从而改善患者的预后。

2、ctc存在形式包括活性、休眠、死亡和凋亡状态。其中,休眠肿瘤细胞(dtc)是g0-g1期停滞、不增殖、静止状态的肿瘤细胞,长时间存活且具有较强耐药性,在某些因素诱导下能够被激活重新获得增殖能力并导致肿瘤转移。因此,ctc中dtc的数量及其激活程度能够反应肿瘤患者的耐药程度以及肿瘤复发的可能性,可作为预测晚期癌症复发的指标。但是,临床上依旧缺乏关于休眠状态ctc的捕获和激活程度检测的有效策略,限制了其临床应用。

3、单宁酸(ta)是存在于许多水果和蔬菜中的天然多酚化合物。通过与金属离子配位能够快速在多种基底形成涂层,如文献chemistry of materials,2018,30(13):4372-4382中,liwei yang等人报道了ta涂层能快速、广谱性捕获ctc,但是捕获率只有76%,且不能够捕获和激活休眠状态的ctc。

4、基于休眠肿瘤细胞激活机制的研究,黏附蛋白的结构水解或者重构能够激活休眠肿瘤细胞,并通过细胞表面受体整合素(α5β1、α3β1)的激活介导下游信号传导启动激活通路。血清蛋白是细胞培养基中常见的天然营养补充剂,它的重要功能之一是促进细胞粘附和增殖,粘附蛋白通过整合素将各种存活和增殖信号传递给细胞,从而激活休眠肿瘤细胞。此外,血清蛋白容易获得且更具成本效益。

5、ta能够通过氢键、疏水、静电相互作用与蛋白质结合并导致其构象变化,暴露黏附位点与肿瘤细胞表面受体整合素结合。血清蛋白中含有纤连蛋白、层粘连蛋白等多种黏附蛋白,而且相比于纯纤连蛋白价格低廉。所以构建单宁酸-血清蛋白涂层材料来捕获与激活dtc。

6、总之,dtc粘附和激活的关键位点均受细胞膜表面整合素介导,兼顾ta粘附ctc及血清蛋白中粘附蛋白介导dtc整合素激活的特性,通过非共价相互作用将血清蛋白黏附在ta表面,构建一种能够高效、广谱性捕获ctc中dtc的单宁酸-血清蛋白涂层材料,实现乳腺癌患者血液中dtc的数量检测和激活行为跟踪,解决临床上缺乏休眠ctc捕获和激活程度检测的关键问题。为提高材料捕获率和发展材料在休眠状态的ctc激活方面的应用,本专利技术提出将黏附蛋白修饰在ta涂层表面的想法。


技术实现思路

1、本专利技术是基于解决现有的技术问题而完成的,其目的在于,提供一种用于肿瘤细胞中休眠肿瘤细胞捕获的单宁酸-血清蛋白涂层及其制备方法。

2、本专利技术的技术方案:

3、一种用于循环肿瘤细胞中休眠细胞捕获与激活的单宁酸(ta)-血清蛋白涂层,该涂层由ta涂层和血清蛋白组成,其中ta涂层由ta和金属离子构成,血清蛋白的修饰增加了涂层材料的粘附性,赋予材料激活休眠肿瘤细胞的功能。所述的ta涂层是由ta和金属离子共价螯合而成,内含有丰富的酚羟基可以修饰功能基团,能够与血清蛋白发生非共价相互作用而连接;所述的血清蛋白是天然蛋白,促进细胞粘附和增殖。

4、一种用于循环肿瘤细胞中休眠细胞捕获与激活的单宁酸-血清蛋白涂层的制备方法,包括以下步骤:

5、(1)根据文献chemistry of materials,2018,30(13):4372-4382中层层自组装方法得到稳定的ta涂层。

6、(2)在ta涂层上,加入血清蛋白溶液,静置反应,结束后将剩余血清蛋白溶液吸出并用pbs缓冲液清洗,得到单宁酸-血清蛋白涂层。

7、步骤(2)中,所加入血清蛋白溶液的体积为每cm2基底不少于50μl,优选250μl;血清蛋白溶液的体积百分含量浓度为1%~100%(v/v),优选10%,其所用的溶剂为pbs;静置反应时间为不少于10min,优选1h。

8、一种单宁酸-血清蛋白涂层在循环肿瘤细胞中休眠细胞的捕获与激活领域中的用途。

9、本专利技术的有益效果:本专利技术所提供的单宁酸-血清蛋白涂层能够高效、广谱性捕获和激活循环肿瘤细胞中休眠肿瘤细胞。血清蛋白的黏附极大的提高了单宁酸涂层对肿瘤细胞的捕获率,并且赋予了单宁酸涂层激活休眠肿瘤细胞的功能,有望实现乳腺癌患者血液中休眠肿瘤细胞的数量检测和激活行为跟踪,解决临床上缺乏休眠循环肿瘤细胞捕获和激活程度检测的关键问题。

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【技术保护点】

1.一种用于循环肿瘤细胞中休眠细胞捕获与激活的单宁酸-血清蛋白涂层,其特征在于,该单宁酸-血清蛋白涂层主要由TA涂层和血清蛋白组成,其中TA涂层由TA和金属离子共价螯合构成,内含有丰富的酚羟基可修饰功能基团,与血清蛋白发生非共价相互作用而连接;血清蛋白的修饰增加了TA涂层的粘附性,赋予材料激活休眠肿瘤细胞的功能。

2.根据权利要求1所述的单宁酸-血清蛋白涂层,其特征在于,所述的血清蛋白是天然蛋白,促进细胞粘附和增殖。

3.一种用于循环肿瘤细胞中休眠细胞捕获与激活的单宁酸-血清蛋白涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述的加入血清蛋白溶液的体积为每cm2基底不少于50μL。

5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,血清蛋白溶液的体积百分含量浓度为1%~100%,其所用的溶剂为PBS。

6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,静置反应时间为不少于10min。

7.权利要求1所述的单宁酸-血清蛋白涂层在循环肿瘤细胞中休眠细胞的捕获与激活中的用途。

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【技术特征摘要】

1.一种用于循环肿瘤细胞中休眠细胞捕获与激活的单宁酸-血清蛋白涂层,其特征在于,该单宁酸-血清蛋白涂层主要由ta涂层和血清蛋白组成,其中ta涂层由ta和金属离子共价螯合构成,内含有丰富的酚羟基可修饰功能基团,与血清蛋白发生非共价相互作用而连接;血清蛋白的修饰增加了ta涂层的粘附性,赋予材料激活休眠肿瘤细胞的功能。

2.根据权利要求1所述的单宁酸-血清蛋白涂层,其特征在于,所述的血清蛋白是天然蛋白,促进细胞粘附和增殖。

3.一种用于循环肿瘤细胞中休眠细胞捕获与激活的单宁酸-血清蛋白涂层的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩璐璐张薇贾凌云
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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