
生物膜界面具有动态的横向流动性,在生物体中起着关键作用。细胞膜间配体-受体相互作用介导了各种生命活动,细胞膜的侧向流动性使膜结合的成分能在不同的生命活动中重排、定位和聚集。所产生的多价配体-受体相互作用极大增强了多种细胞活性的结合能力。基于此,上海交通大学医学院杨朝勇教授团队和南京大学马余强教授团队利用适配子功能化的白细胞膜纳米囊泡装饰微流控芯片,从而建立了一种具有流体多价纳米界面的微流控芯片——FLASH-Chip,可用于高效分离循环肿瘤癌细胞(CTCs)。相关工作已发表在国际著名期刊《Journal
of the American Chemical Society》上,题目为“Fluidic
Multivalent Membrane Nanointerface Enables Synergetic Enrichment of
Circulating Tumor Cells with High Efficiency and Viability”。

图.
FLASH-chip的制备和捕获CTCs的示意图。
在白细胞膜上修饰可与CTCs结合的功能化适配体,并将修饰后的白细胞膜包被在微流控芯片上,得到FLASH-chip。芯片上白细胞膜的流动性使得识别配体具有横向重排的能力,实现与受体的高亲和性结合和位点上的多价结合。同时,具有抗血细胞能力的白细胞膜可以减少FLASH-chip与血细胞的非特异性结合,从而提高CTCs的纯度。白细胞膜的存在,还可以有效减少在捕获CTCs时因碰撞引起的细胞损伤,从而更好的保持细胞活性。
实验结果表明,FLASH-chip对CTCs的亲和力显著提高了4个数量级;与血液中的单价适配体芯片相比,FLASH-chip捕获CTCs的效率提高了7倍。同时,FLASH-chip最大限度地减少了对背景血细胞的吸附,并保持了CTC的活性(97.6%)。这种流动性增强的多价连接策略在临床应用中具有巨大的潜力。
原文链接:https://pubs.acs.org/10.1021/jacs.9b13782.
DIO:10.1021/jacs.9b13782
撰稿人:诊疗一体化组李庆梅
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