基于四面体DNA框架靶向纳米磁珠集成微流控技术的循环肿瘤细胞多价捕获新策略

本文开发了一种结合四面体DNA纳米结构三价适体磁珠（TDF-Cocktail-MNP）与微流控磁分选的新型循环肿瘤细胞（CTC）捕获平台。通过EpCAM/Vimentin/EGFR多靶点协同作用，该技术突破了传统CTC检测中上皮-间质转化（EMT）表型漏检的瓶颈，在保持细胞活性的同时实现了高异质性CTC群体的高效富集，为液体活检和个体化诊疗提供了创新解决方案。

　　

亮点

• 首创四面体DNA框架（TDF）三价适体磁珠实现CTC多表型同步捕获

• 微流控磁分选系统（IsoFlux）显著降低细胞机械损伤

• 核酸酶温和释放策略完美保留细胞活性

• 临床验证涵盖上皮型（E-CTC）、间质型（M-CTC）及混合表型（EM-CTC）

材料

3-氨丙基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷等试剂购自上海麦克林生化科技有限公司；低熔点琼脂糖、β-巯基乙醇、六水合氯化铁（FeCl₃·6H₂O）等来自上海阿拉丁生化科技股份有限公司。所有DNA序列经HPLC纯化，由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。

TDF-适体的合成与表征

通过电泳迁移率差异验证了不同构型的四面体DNA框架（图2a），包括单适体修饰的TDF-EpCAM、TDF-Vimentin、TDF-EGFR，以及三价混合的TDF-Cocktail。原子力显微镜（AFM）图像（图2b-c）清晰显示TDF在云母基底上的规则四面体结构，粒径分析显示其水合直径约15nm（多分散指数PDI<0.2）。表面等离子共振（SPR）证实三价适体的结合亲和力较单适体提升3.8倍。

结论

本研究开发的TDF-Cocktail-MNP平台通过EpCAM/Vimentin/EGFR三靶点协同捕获，结合微流控磁分选技术，成功解决了CTC检测中表型异质性带来的技术挑战。该策略操作简便，捕获效率达92.3±4.7%，尤其对三阴性乳腺癌患者外周血中稀有CTC的检出灵敏度较传统方法提高5倍，为肿瘤转移机制研究和个体化治疗监测提供了突破性技术手段。