单层石墨纳米结构与循环肿瘤细胞的界面研究

在单细胞水平直接地、实时地研究纳米结构与细胞相互作用的动态过程，对理解其界面效应的本质及规律至关重要。在已有工作基础上，本项目将利用单层石墨纳米传感结构发展对循环肿瘤细胞的原位、动态检测方法；研究纳米结构与细胞界面的电荷转移等效应；研究纳米结构的尺寸及表面化学修饰对其与细胞作用的影响。通过本项目的实施为循环肿瘤细胞的动态检测提供新方法，并为新型纳米传感结构的应用提供实验基础。

基于石墨烯的新型纳米传感器件的构建及用于肿瘤细胞的研究是具有挑战性的课题。本研究首先制备了石墨烯场效应管阵列和悬浮石墨烯器件。通过π-π堆积作用或范德华力将能与EpCAM特异性结合的抗体分子(Anti-EpCAM)稳定的结合在石墨烯表面，从而得到非共价修饰的功能化的纳米器件。且抗体分子的结合对石墨烯器件的电导率及其检测灵敏性没有影响。为循环肿瘤细胞的动态检测提供了新方法。. 本研究也在单细胞水平直接地、实时地研究纳米结构与细胞相互作用的动态过程。利用静电吸附作用对石墨烯氧化物表面进行了功能化修饰，包括多层GO/PLL/PSS以及具有更好的生物相容性的GO/PLL-PEG 的组装。功能化修饰后GO与鼠胚胎成纤维细胞(mouse embryonic fibroblasts，MEF细胞)共培养结果显示， GO及功能化修饰后的GO(包括GO/PLL, GO/PLL/PSS,GO/PLL-PEG, GO/PLL/PLGA-PEG)未引起生物毒性，也不会引起MEF细胞保护性自噬反应。. 最后，将功能化修饰后的石墨烯氧化物用于DNA的载带和抗原呈递，结果表明功能化修饰后的GO可载带DNA进入细胞，也是一个有效的抗原输送体。为新型纳米传感结构的应用提供了实验基础。