[发明专利]用于癌症生物标志物捕获的纳米工程化表面

说明书

本文描述了癌症生物标志物(例如囊泡)捕获表面，其包括：基材；附着至基材的第一多个纳米颗粒；多个双官能系链，其中双官能系链的第一官能团附接至第一多个纳米颗粒的至少一部分；第二多个纳米颗粒，其附接至多个双官能系链的至少一部分的第二官能团；附接至第二多个纳米颗粒的至少一部分的捕获剂；和附接至表面的多个聚合物刷分子，其中聚合物刷分子的分子量低于双官能系链，并且其中聚合物刷分子减少与表面的非特异性结合。还描述了从液体活检样品中捕获癌症生物标志物(诸如囊泡)的方法。

技术领域

本公开涉及适用于捕获癌症生物标志物(诸如囊泡，特别是外来体(分泌体，exosomes))的表面以及捕获癌症生物标志物的方法。

背景技术

外来体是在细胞之间转运功能性核糖核酸(RNA)和蛋白质的纳米级囊泡。从肿瘤进入循环的外来体的释放速率和组成与恶性肿瘤和转移有关。因此，外来体是有关癌症状态的潜在丰富信息来源，可从微创血液抽取(称为“液体活检”)获得。然而，由于这些囊泡的小尺寸和浮力，分离和鉴定外来体材料是一个挑战。

与目前通过超速离心分离外来体的金标准相比，免疫亲和分离技术可提供高选择性、高灵敏度和较低的样品破坏可能性。由于外来体膜是细胞内和质膜物质的混合物，因此具有针对癌细胞表面标志物的抗体的捕获表面能够分离肿瘤来源的囊泡的亚群。这使得能够定量相对释放速率，并提高用于下游测定(如RNA测序)的纯度。免疫亲和方法已用于微流体通道和磁珠表面。

需要一种测定表面，其能够从例如作为液体活检的一部分的血清中分离出癌症生物标志物，如外来体。

发明内容

在一个方面，一种癌症生物标志物捕获表面，其包含：

基材，

附接至所述基材的第一多个纳米颗粒，

多个双官能系链(栓链，tether)，其中所述双官能系链的第一官能团(官能度，functionality)附接至所述第一多个纳米颗粒的至少一部分，

第二多个纳米颗粒，其附接至所述多个双官能系链的至少一部分的第二官能团，

附接至所述第二多个纳米颗粒的至少一部分的捕获剂，和附接至所述表面的多个聚合物刷分子(polymer brush molecules)，其中所述聚合物刷分子的分子量低于所述双官能系链，并且其中所述聚合物刷分子减少与所述表面的非特异性结合。

在另一方面，一种从液体活检样品中捕获癌症生物标志物的方法，包括：

使所述液体活检样品与癌症生物标志物捕获表面接触，所述癌症生物标志物捕获表面包含：

基材，

多个双官能系链，其中所述双官能系链的第一官能团附接至所述基材，或任选地所述双官能系链的第一官能团附接至与所述基材共价连接的第一多个纳米颗粒的至少一部分，

第二多个纳米颗粒，其附接至所述多个双官能系链的至少一部分的第二官能团，

附接至所述第二多个纳米颗粒的至少一部分的捕获剂，和

附接至所述表面的多个聚合物刷分子，其中所述聚合物刷分子的分子量低于所述双官能系链，并且其中所述聚合物刷分子减少与所述表面的非特异性结合。

附图说明

图1为本公开的表面的示意图。纳米颗粒介导的多价结合以及可变长度的系链，使多种抗体能够结合诸如直径量级为约20-200nm的外来体的癌症生物标记物。

图2a-c是聚合物表面制备的概述。图2a示出了第7代(G7)聚(酰胺基胺)(PAMAM)树枝状聚合物纳米颗粒的部分羧化。图2b示出了PEG-G7表面的制备。图2c示出了G7-PEG-G7表面的制备。