循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells,CTCs)是指从肿瘤原发灶脱落并进入外周血循环的肿瘤细胞。CTC检测对于肿瘤的转移诊断、肿瘤预后、疗效监控等都具有重要意义。CTC在血液中丰度极低,出现概率约为1个CTC/10~9个血细胞,发展高效的CTC检测方法至今仍是生物医学领域一个重要挑战。目前有很多方法被报道,其中应用最广泛的是磁富集技术。CellSearch系统是唯一被FDA批准用于转移性乳腺癌、结直肠癌或前列腺癌CTC检测的技术,通过结合特异性抗体的磁流体靶向CTC表面的EpCAM抗原,然后在特定磁场的作用下分离CTC。但CellSearch系统对白细胞有明显的非特异性吸附(1000~3000个/7.5 mL),不利于下游的CTC分析检测。基于此,本论文在超顺磁纳米团簇制备以及白细胞膜叠氮基衍生的基础上,将叠氮化白细胞膜包覆到磁团簇表面构建了仿生磁球,再通过Click反应将CTC特异性抗体锚定在仿生磁球上,制备出仿生免疫磁球IMSs(Immuno-magnetosomes),并将其应用于血液中CTC的富集和检测。论文主要内容如下:1、仿生免疫磁球的构建。首先,用含叠氮胆碱的培养基培养J774A.1细胞,使其通过细胞膜的生物合成带上叠氮基团,随后分离纯化得到叠氮化的细胞膜。然后,通过静电作用将其包覆在带正电的超顺磁性纳米团簇表面,制备仿生磁球。进而,对抗体进行环炔化修饰,通过click反应,将EpCAM抗体偶联到包膜磁球表面,得到分散性好、磁可操纵性强的免疫仿生磁球IMSs。2、仿生免疫磁球富集检测CTCs的研究。通过优化时间、浓度等反应条件,得到IMSs富集CTCs的最佳方案。分别用肿瘤细胞株MCF-7(EpCAM+)和巨噬细胞J774A.1作为阳性和阴性对照,考察IMSs的性能。结果表明,IMSs稳定性好,抗体的活性高,膜的流动性赋予其更高的识别效率。IMSs表面包覆的J774A.1细胞膜和血样中的白细胞同源,可以显著降低其对白细胞的非特异性吸附及被巨噬细胞吞噬的可能性,从而大大提高对CTC富集的效率和检测的可靠性。实际血样的检测结果表明,IMSs在全血中孵育15 min,即可抓出~90%的肿瘤细胞且背景中几乎没有白细胞,捕捉到的细胞活性好,不需要释放磁球就可以用于后续培养和进一步研究。