7月12日，東北大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系楊婷教授課題組在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然—通訊》(Nature Communications)雜志在線發(fā)表了題為“Harnessing virus flexibility to selectively capture and pro?le rare circulating target cells for precise cancer subtyping”的研究論文。東北大學(xué)為該論文的第一作者單位，東北大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系博士生李慧達(dá)為第一作者，楊婷教授與香港中文大學(xué)毛傳斌教授、蘇州大學(xué)丁泓銘教授、遼寧省腫瘤醫(yī)院李建一教授為共同通訊作者。
 

　　構(gòu)建有效抗污的生物表界面在臨床診斷、環(huán)境監(jiān)測(cè)和藥物篩選等應(yīng)用中具有重要意義。目前，研究者通常使用聚合物分子修飾的方式來(lái)提高界面抗污能力。然而，該策略存在聚合物分子與親和配體競(jìng)爭(zhēng)有限界面空間的問(wèn)題，從而導(dǎo)致抗污能力或親和力無(wú)法進(jìn)一步提高。循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTC)是從原發(fā)病灶脫落并進(jìn)入外周血液循環(huán)的腫瘤細(xì)胞，CTC分析對(duì)于腫瘤預(yù)后評(píng)估具有重要意義，而其稀有性和異質(zhì)性則給CTC分析帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。
 

　　本工作利用柔性噬菌體纖維的力學(xué)性能，構(gòu)建了一種兼具高親和性和強(qiáng)抗污能力的親和界面，并通過(guò)其對(duì)全血CTC的捕獲性能證明了這一策略的可行性。本研究將修飾有靶向MUC1適配體的M13噬菌體定向錨定于磁珠，構(gòu)建可形變親和界面A-f-M13-MB，并用于CTC捕獲及分析。界面表面的噬菌體通過(guò)自由扭曲來(lái)調(diào)整其表面修飾適配體的分布，可以使適配體最大限度地與CTC上的MUC1結(jié)合，增強(qiáng)了M13噬菌體和CTC之間的多價(jià)相互作用，從而實(shí)現(xiàn)了高效的CTC捕獲。同時(shí)，由于M13噬菌體柔性導(dǎo)致的構(gòu)象熵?fù)p失，可有效減少白細(xì)胞(WBC)的非特異吸附。
 

　　將該親和界面應(yīng)用于患者血液中CTC的高效捕獲及表型分析，通過(guò)分析56名乳腺癌患者、34名良性患者和10名健康志愿者的血樣來(lái)評(píng)估A-f-M13-MB的診斷效率，結(jié)果表明A-f-M13-MB成功從所有乳腺癌患者血液中鑒定和分離出CTC，受試者工作特性(ROC)曲線顯示出良好的診斷性能。通過(guò)評(píng)估ER和HER2的表達(dá)水平來(lái)分析捕獲的CTC的分型，其診斷準(zhǔn)確率達(dá)到91.07%。將本研究方法同CellSearch?和SE iFISH?方法進(jìn)行比較，可得出此方法具有較低的誤檢率和假陰性。本研究不僅為高性能界面的構(gòu)建提供了新范式，也從生物力學(xué)層面為界面-細(xì)胞相互作用提供了新見解。
 

　　本研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)、遼寧省興遼英才計(jì)劃等資助以及校分析測(cè)試中心、化學(xué)公共儀器平臺(tái)等的支持。王建華教授、魏星副教授等也對(duì)該工作提供了大力支持與幫助。