基于细胞标记和拉曼技术的循环肿瘤细胞超灵敏检测研究

An ultrasensitive method for the detection of circulating tumor cells (CTCs) is developed here. Since there are huge amount of glycans on cell surface, here, a cell-specific metabolic glycan labeling strategy is developed to introduce a lot of azido groups on the surface of CTCs using azido sugars encapsulated in liposomes modified with CTC-specific ligands, such as folic acid or antibody. The delivered azidosugars are metabolically incorporated into the cell-surface glycans of CTCs, which are then react with SERS tag for sensitive detection of CTCs or imaging investigation. Furthermore, the sensitivity for the detection of CTCs can be improved by combining with DNA cycle amplification.

本项目拟发展一种高灵敏检测循环肿瘤细胞的方法。由于细胞表面糖基数目巨大，项目设计通过代谢标记的方法利用细胞表面大量的糖基，通过靶向代谢标记，特异性地在癌细胞表面引入大量的叠氮基，这样可以大大提高检测的特异性和灵敏度。靶分子为叶酸或抗体分子。然后再结合高灵敏的SERS 检测和成像技术，利用高效SERS探针或DNA循环放大技术，实现循环肿瘤细胞的高灵敏检测。

本项目以循环肿瘤细胞，外泌体，细胞内miRNA，端粒酶等肿瘤标志物为检测目标，采用拉曼、光电化学、电化学等方法建立了肿瘤标志物的高灵敏检测。实验中采用代谢标记和适体识别技术对目标物进行识别，在信号的放大方面采用采用“热点效应”增强拉曼信号，采用循环等温扩增、DNA步行器等方法进一步提升检测灵敏度，达到早期诊断的目的。同时，利用拉曼成像和荧光成像在细胞水平对肿瘤标志物进行监测。此外，通过比率型信号，提高检测的准确性，提高抗干扰能力。本课题的研究为循环肿瘤细胞等肿瘤标志物的检测提供了多种切实有效的手段，具有较好的理论意义及潜在的实际应用价值。