羧酸甜菜碱两性聚合物功能化尼龙导管及其捕获循环肿瘤细胞的研究

发布时间：2017-10-24 20:38

  本文关键词：羧酸甜菜碱两性聚合物功能化尼龙导管及其捕获循环肿瘤细胞的研究

  更多相关文章： 羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯 ATRP 循环肿瘤细胞 捕获 介入医疗

【摘要】：癌症的个体化治疗近年来日益受到研究者的关注和重视,它要求针对不同的病人及其所处的不同临床阶段采取不同的治疗方案,那么判断病人的临床阶段就显得尤为重要起来。循环肿瘤细胞(CTC)是一种从肿瘤原位病灶脱离并进入血液循环系统的肿瘤细胞,它的出现极有可能引发肿瘤转移,是肿瘤难以治愈甚至致死的主要原因。随着介入医疗技术的发展,我们希望能够研发一种循环肿瘤细胞实时检测设备来取代如CELLSEARCH系统那样价格昂贵、敏感性差的血液检测系统。但是,介入医疗器械需要满足血液相容性的要求,否则设备表面会吸附大量蛋白导致血管堵塞,从而引发血栓等效应,因此需要对介入材料进行表面处理。另外,由于循环肿瘤细胞在血液中的数量非常稀少,这也要求介入设备能够高效、特异地捕获循环肿瘤细胞,从而达到最终的检测目的。鉴于上述两个方面,本论文首先进行介入材料的表面改性工作。选择尼龙材料是因为它已广泛的作为医疗介入材料而使用。选择羧酸甜菜碱两性聚合物作为表面改性分子是因为它具有独特的双功能性：即能够有效地提高表面亲水性能,同时末端丰富的羧基又为抗体的固定提供了良好位点。通过甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEMA)和氯丙酸为原料,探索出羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯(CBMA)单体的合成方法。用甲醛处理尼龙表面后,通过ATRP法将CBMA聚合物接枝到尼龙表面制成聚合物刷。改性表面的物理化学性质是通过全反射-傅里叶红外光谱(ATR-FITR),X射线光电子能谱(XPS),扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察得到。结果显示,改性前后表面性质截然不同,证明我们成功地接枝上了CBMA聚合物刷。改性表面的血液相容性是通过水接触角实验(WCA),血小板黏附实验,蛋白吸附试验和血浆复钙时间实验得到。结果显示,PCBMA改性后的尼龙表面水接触角大大降低,黏附的血小板和BSA、BFG蛋白数量显著减少,血浆复钙时间大大延长,证明接枝CBMA聚合物刷的尼龙表面血液相容性得到明显提高。本论文另一部分重要工作是利用改性尼龙进行捕获循环肿瘤细胞的试验。选择anti-EpCAM抗体作为特异性抗体是因为EpCAM在多种肿瘤细胞(包括本实验选择的胃癌)表面过表达；选择SGC7901细胞株是因为免疫组化实验表明它对anti-EpCAM表达呈阳性。通过EDC/NHS活化CBMA基团的羧基,将抗体成功接枝上去,随后分别在肿瘤细胞培养液和全血中进行捕获试验。通过DAPI染色、SEM和荧光显微镜拍照观察发现,改性尼龙器械在肿瘤细胞培养液中能够成功捕获大量的肿瘤细胞,在全血中可以特异性的富集、捕获肿瘤细胞而不受其他血液成分的干扰。这一实验结果验证了改性尼龙医疗器械捕获循环肿瘤细胞的可行性。本论文的第三部分是针对ATRP法改性和KH550法改性尼龙捕获效率的对比论证。KH550法作为一种成熟的表面改性方法也可以用作改性表面捕获循环肿瘤细胞。与KH550法相比,理论上ATRP法能够接枝更多的有效官能团,从而捕获效率更高。本论文从接枝CBMA数量,连接抗体数量和最终在CTC培养液中捕获肿瘤细胞数量三个方面论证两种方法捕获效率。其中,CBMA接枝数通过荧光显微镜观察记录FITC荧光强度来定性和定量判断,抗体接枝数量通过UV-可见分光光度计测量吸光度后定量计算得到,捕获肿瘤细胞数量通过DAPI染色后荧光显微镜拍照计数得到。实验结果表明,ATRP法是KH550法接枝CBMA分子量的2.6倍,连接的抗体数量也要多2.1倍,捕获的细胞数量则远远多出5.6倍。因此,本论文选择ATRP法进行表面改性更有利于循环肿瘤细胞的捕获。
【关键词】：羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯 ATRP 循环肿瘤细胞 捕获 介入医疗
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R318.08;R730.5
【目录】：

• 中文摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 绪论13-27
• 1.1 肿瘤的个体化治疗13-18
• 1.1.1 恶性肿瘤及个体化医学13-14
• 1.1.2 循环肿瘤细胞及其检测意义14-16
• 1.1.3 循环肿瘤细胞的富集和检测方法16-18
• 1.2 肿瘤的介入治疗18-20
• 1.2.1 介入治疗的分类18-19
• 1.2.2 介入治疗材料19-20
• 1.3 介入材料的功能化修饰20-25
• 1.3.1 功能化修饰单体20-22
• 1.3.2 功能化修饰方法22-25
• 1.4 本论文的研究背景、内容和创新点25-27
• 1.4.1 研究背景和内容25-26
• 1.4.2 创新点26-27
• 第二章 ATRP法功能化尼龙的制备及表征27-41
• 2.1 引言27-28
• 2.2 实验部分28-32
• 2.2.1 实验材料和试剂28-29
• 2.2.2 羧酸甜菜碱甲基丙烯酸酯(CBMA)单体的制备29
• 2.2.3 ATRP法功能化尼龙29-30
• 2.2.4 功能化尼龙血液相容性测试30-31
• 2.2.5 主要方法和仪器31-32
• 2.3 实验结果与讨论32-40
• 2.3.1 CBMA单体核磁共振结果32
• 2.3.2 功能化尼龙表面物理和化学表征结果32-36
• 2.3.3 功能化尼龙血液相容性测试结果36-40
• 2.4 本章小结40-41
• 第三章 功能化尼龙捕获循环肿墙细胞的研究41-50
• 3.1 引言41-42
• 3.2 实验部分42-45
• 3.2.1 实验材料和试剂42-43
• 3.2.2 功能化尼龙表面抗体的接枝43
• 3.2.3 肿瘤细胞的培养43
• 3.2.4 肿瘤细胞株免疫组化实验43-44
• 3.2.5 体外肿瘤细胞的捕获44
• 3.2.6 全血中肿瘤细胞的捕获44-45
• 3.2.7 实验仪器及方法45
• 3.3 实验结果与讨论45-49
• 3.3.1 免疫组化实验结果45-46
• 3.3.2 体外肿瘤细胞捕获结果46-47
• 3.3.3 全血中肿瘤细胞捕获结果 巧47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 KH550法功能化尼龙及其与ATRP法的比较50-60
• 4.1 引言50-54
• 4.2 实验部分54-55
• 4.2.1 实验试剂和仪器54
• 4.2.2 定量CBMA接枝数量54-55
• 4.2.3 定量anti-EpCAM抗体接枝数量55
• 4.3 实验结果与讨论55-58
• 4.3.1 CBMA接枝效率定量比较结果55-57
• 4.3.2 anti-EpCAM抗体接枝定量比较结果 化57-58
• 4.3.3 CTCs捕获定量比较结果58
• 4.4 本章小结58-60
• 总结与展望60-61
• 参考文献61-68
• 硕士期间发表的论文及专利68-69
• 致谢69-71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李帅;刘晓强;;循环肿瘤细胞的检测[J];医学综述;2010年06期

2 曹璐;徐文;殷正丰;;循环肿瘤细胞分离与检测[J];第二军医大学学报;2010年03期

3 董印军;宋平平;张百江;张为迪;;肺癌患者外周血循环肿瘤细胞检测的研究进展[J];中国肺癌杂志;2009年05期

4 周晴接;杨建民;;循环肿瘤细胞研究进展[J];世界华人消化杂志;2010年11期

5 平伟;付向宁;;肺癌循环肿瘤细胞临床应用的研究进展[J];中国肺癌杂志;2011年06期

6 马琼;周勇;裘秀春;;循环肿瘤细胞自激注入的研究进展[J];现代肿瘤医学;2011年06期

7 周长春;范传波;宋现让;;循环肿瘤细胞的检测和应用[J];分子诊断与治疗杂志;2012年01期

8 宋英健;王正;杨林;;肺癌循环肿瘤细胞的研究进展[J];中国肺癌杂志;2012年10期

9 李慧;崔洪霞;程颖;;循环肿瘤细胞在肺癌中的研究进展[J];中国肺癌杂志;2012年11期

10 ;从400多亿个血细胞中揪出1个循环肿瘤细胞[J];山东中医药大学学报;2012年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈倩;崔巍;戈烽;林平;;循环肿瘤细胞和肺癌TNM分期的相关性研究[A];中华医学会第九次全国检验医学学术会议暨中国医院协会临床检验管理专业委员会第六届全国临床检验实验室管理学术会议论文汇编[C];2011年

2 宋彦龄;安源;张薇婷;朱志;俞春东;杨朝勇;;循环肿瘤细胞捕获检测新方法[A];中国化学会第28届学术年会第3分会场摘要集[C];2012年

3 马丽;文仲光;;循环肿瘤细胞的检测及其在肺癌患者中的临床应用[A];中国肿瘤内科进展 中国肿瘤医师教育（2014）[C];2014年

4 张品南;许杨扬;杨小敏;;血循环肿瘤细胞研究进展[A];2008年浙江省病理学学术年会论文汇编[C];2008年

5 彭佳茜;白林灵;赵琼;杨延莲;王琛;;基于多肽的循环肿瘤细胞富集与检测研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第35分会：纳米生物医学中的化学问题[C];2014年

6 梅林航;;循环肿瘤细胞在乳腺癌中的应用[A];2013年浙江省外科学学术年会论文汇编[C];2013年

7 黄士昂;胡艳洁;范灵灵;刘伟;李欣;郑金娥;贺艳丽;;运用多参数流式细胞计数监测乳腺癌Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ和Ⅳ期病人外周血中的循环肿瘤细胞及对其预后的评估[A];第12届全国实验血液学会议论文摘要[C];2009年

8 任传利;韩崇旭;薛小平;朱小平;吕炜;周林;;胰腺癌外周血凋亡循环肿瘤细胞的检测和辅助治疗敏感性的关系[A];中华医学会第七次全国中青年检验医学学术会议论文汇编[C];2012年

9 陈晓霞;任胜祥;李雪飞;张玲;李玮;周菲;高广辉;李帅;周彩存;;循环肿瘤细胞在肺癌诊断中的作用[A];第13届全国肺癌学术大会论文汇编[C];2013年

10 杨卓;付静轩;王斐;崔巍;;外周血循环肿瘤细胞的特性及其检测分析的研究进展[A];中华医学会第七次全国中青年检验医学学术会议论文汇编[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前7条

1 江苏省人民医院肿瘤科主任医生 殷咏梅;循环肿瘤细胞检测防癌症复发[N];健康报;2012年

2 刘海英;循环肿瘤细胞具有“自激注入”能力[N];科技日报;2009年

3 记者 王雪飞;从400多亿个血细胞中揪出1个循环肿瘤细胞[N];健康报;2012年

4 刘海英;“捕蝇纸”型循环肿瘤细胞检测装置问世[N];科技日报;2009年

5 刘海英;上皮间质转化基因可用于检测循环肿瘤细胞[N];科技日报;2009年

6 张中桥;EGFR mRNA可用于乳癌循环肿瘤细胞检测[N];中国医药报;2005年

7 闻谊;美评出年度十大医疗技术创新[N];中国医药报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 方主亭;肝癌动脉栓塞对循环肿瘤细胞的影响及机制实验与临床研究[D];复旦大学;2014年

2 孙文洁;循环肿瘤细胞及功能影像在预测和评估直肠癌放化疗疗效方面的研究[D];复旦大学;2014年

3 黄文涛;胆道肿瘤循环肿瘤细胞的检测及基因组扩增[D];福建医科大学;2015年

4 秦英刚;循环肿瘤细胞与中、西医治疗肺癌患者疗效及预后的相关性研究[D];北京中医药大学;2013年

5 刘道永;肝细胞癌病人外周血中循环肿瘤细胞的检测和临床意义[D];复旦大学;2007年

6 张玉娟;循环肿瘤细胞检测的方法学建立和改良及在实体瘤中的监测应用研究[D];北京协和医学院;2014年

7 于跃;叶酸受体阳性的循环肿瘤细胞可作为新的肺癌辅助诊断标志物[D];北京协和医学院;2014年

8 左国华;肝癌患者外周血中循环肿瘤细胞的检测及其生物学特性[D];第三军医大学;2008年

9 李世超;循环肿瘤细胞评估乳腺癌手术致微转移风险及辅助治疗疗效的临床初步研究[D];第三军医大学;2012年

10 柯峰;悬浮阵列技术检测循环肿瘤细胞预测乳腺癌早期复发转移[D];华中科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 吴志清;结直肠癌外周血循环肿瘤细胞检测的临床诊疗价值研究[D];福建医科大学;2015年

2 宋云飞;循环肿瘤细胞对晚期乳腺癌预后影响的初步探究[D];福建中医药大学;2015年

3 阴丽媛;循环肿瘤细胞新型检测方法的建立及其在临床样本中的应用[D];北京协和医学院;2015年

4 真德智;非小细胞肺癌患者术后辅助治疗期间外周血循环肿瘤细胞EpCAM表达水平监测的临床意义[D];北京市结核病胸部肿瘤研究所;2015年

5 朱玲;免疫磁珠法富集肺癌循环肿瘤细胞及临床意义研究[D];昆明医科大学;2015年

6 张亮;乳腺癌不同表型循环肿瘤细胞的检测及其临床意义[D];河北医科大学;2015年

7 董超群;羧酸甜菜碱两性聚合物功能化尼龙导管及其捕获循环肿瘤细胞的研究[D];南京大学;2015年

8 高飞飞;食管鳞状细胞癌患者外周血中循环肿瘤细胞的检测和临床意义[D];河北医科大学;2012年

9 张俊哲;循环肿瘤细胞自动化检测设备的研制[D];武汉纺织大学;2014年

10 郑罗凝;循环肿瘤细胞分离方法的建立和临床应用的探索[D];浙江理工大学;2015年

，

本文编号：1090467