近日，我校生物工程学院生物医学吸附材料研究室贾凌云教授团队在高灵敏循环肿瘤细胞新型捕获材料研究领域取得重要进展。

我校生物工程学院贾凌云教授团队血液循环肿瘤细胞新型捕获材料研究取得新进展

近日，我校生物工程学院生物医学吸附材料研究室贾凌云教授团队在高灵敏循环肿瘤细胞新型捕获材料研究领域取得重要进展。围绕导致现有癌症早期诊断技术灵敏度低、准确性差的关键科学与技术问题，贾凌云教授团队的韩璐璐副教授和直博生姜文宁开展了高效精准血液循环肿瘤细胞体外活检新材料新方法研究，首次采用微纳米笼结构材料实现了循环肿瘤细胞的高效识别与捕获，为从细胞水平实现癌症的精准高效早筛早诊提供关键技术支撑。

图1.“纳米笼“结构材料及与CTCs相互作用示意图

循环肿瘤细胞是指从实体瘤组织脱落进入外周血循环的肿瘤细胞，与癌症的发生发展及转移复发密切相关。

近年来，发展人体外周血中CTCs的分离检测技术已成为癌症精确诊断和个性化治疗的重要方向和热点领域。围绕外周血中CTCs的异质性及稀有性导致难以从血液中广谱性、特异性捕获CTCs的领域难点，我校贾凌云教授、韩璐璐副教授带领博士生姜文宁从自然的植物花粉结构获得灵感，通过大量筛选，以天然菊科花粉为基质，构建出对CTCs具有强粘附能力的“纳米笼”结构材料。

研究表明，该材料的“纳米笼”结构与肿瘤细胞伪足的尺寸和结构精确匹配，其表面能够在短时间内刺激肿瘤细胞产生大量伪足，并诱导其进入“纳米笼”内部产生超强的粘附力，从而有效提高CTCs的捕获效率，该材料对外周血中白细胞的粘附量很低。这种新型“纳米笼”材料的最大亮点在于，仅依靠材料自身的结构和形貌，不需要任何功能分子，就可以从复杂的白细胞混合体系中，实现对不同肿瘤细胞90%以上的捕获率。

图2：“纳米笼”材料用于CTCs及CTC团簇的广谱、高效捕获

该种新型材料成功应用于不同癌种患者外周血CTCs的临床检测，对覆盖8种类型癌症的一定数量晚期癌症患者，抽取2毫升血液样本，实现CTCs的100%检出率，并同时检测出数量更为稀有、转移潜力更强的CTC团簇；对早期乳腺癌患者，抽取4毫升血液样本，CTCs检出率达到90%。

贾凌云教授团队首次构建了与癌细胞具有强诱导作用且结构互补的“纳米笼”材料，该材料制备方法简单、稳定性好，在不修饰任何功能分子的情况下从病人外周血中实现了广谱、高效的CTCs和CTC团簇的捕获。

此工作打破了一直以来采用抗体与微流控技术提高血液中CTCs检测的局限，利用肿瘤细胞接触表面触发伪足的物理特性解决了血液中普遍具有非均质特性CTCs的高效捕获问题，不仅为CTCs的临床检测与分析应用提供了新技术和新方法，也为在细胞水平上实现癌症精准早筛早诊提供关键技术支撑。

上述成果发表在国际材料科学领域权威期刊Advanced Science(IF15.8/Q1)上，第一作者为姜文宁，通讯作者为韩璐璐副教授和贾凌云教授。

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近年来，贾凌云教授团队一直致力于循环肿瘤细胞捕获新材料和新方法研究，取得了系列研究成果，相继发表在国际材料科学领域权威期刊Chemistry of Materials (2018,30:4372,IF 9.57/Q1)、Acta Biomaterialia( 2017, 64:187,IF7.24/Q1)、ACS Appl. Mater. Interfaces(2016,8:26570,IF8.5/Q1)等，该系列研究成果为推动新型CTCs捕获技术的临床应用奠定了坚实基础。

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