乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,其复发率和转移率高,因此发展一种用于乳腺癌细胞早期诊断的新方法是非常重要的。本项目提出基于微流控芯片的研究平台,设计用于乳腺癌细胞MCF-7培养的微流控芯片平台,设计合成两种氨基功能化的量子点,表面结合叶酸,形成量子点-叶酸复合物,由于乳腺癌细胞表面叶酸受体过表达,因此利用叶酸-叶酸受体的特异性相互作用,将连接有叶酸的量子点标记在乳腺癌细胞的表面,采用电化学方法进行乳腺癌细胞的定量检测。该方法采用了简单灵敏的电化学方法,以微流控芯片作为乳腺癌细胞培养和检测平台,结合纳米量子点标记用于乳腺癌细胞的定量检测,同时结合流式细胞仪的方法,比较对照,有望发展一种新的简单快速的检测方法,用于临乳腺癌细胞的的早期诊断。
quantum dots;tumor cell detection;disease biomarker;microfluidic chip;electrodeposition
本研究项目经过三年的实施,取得了一系列富有特色的研究成果, 通过各种纳米新材料,如石墨烯、纳米量子点、纳米金颗粒的运用,结合电化学的方法,如溶出伏安法、电化学沉积法、微分脉冲伏安法,构建了多种纳米材料电化学/微流控芯片传感器用于了癌细胞和疾病标志物的检测,在临床和生物分析中具有重要的意义采用。具体的研究成果如下(1)通过在ITO芯片电极表面固定癌细胞,癌细胞表面叶酸受体过表达,将CdSe/ZnS量子点与叶酸形成复合物,将CdSe/ZnS量子点成功标记到细胞表面,采用溶出伏安的方法,可对癌细胞进行定量地检测; (2)创新性地采用聚乙烯亚胺(PEI)用于修饰聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)表面,引入氨基用来固定S100B蛋白一抗,构建了一种基于PMMA微流控芯片的免疫传感检测体系,可用于S100B的高灵敏度检测。(3)首次将氨基衍生化的石墨烯组装在玻碳电极表面,同时采用直接电化学沉积的方法将纳米金修饰在电极表面构建了ATP电化学传感器,可检测低至10pM的ATP及Hela细胞内ATP含量。项目经过三年的开展,共发表SCI论文4篇,包括Lab on a chip, Electrochemistry Communications, Electroanalysis,Chinese chemical letters各一篇,另有一篇在投,人才培养方面,培养博士生两人,硕士生一人。