循环肿瘤细胞（Circulating tumor cells，CTCs）主要指脱落后进入外周血循环的肿瘤细胞，其被认为是肿瘤诊断、预后和转移的潜在靶点。因此，对外周血中肿瘤细胞的准确检测和分离，对于肿瘤的诊断和疾病治疗具有重要意义。然而，由于外周血中肿瘤细胞数量极低，且存在大量血细胞的干扰，因此传统的免疫磁分离技术等仍面临巨大挑战。
近年来，西安交通大学药学院王嗣岑教授、解笑瑜教授课题组围绕细胞膜仿生亲和识别技术开展了多方面的研究工作。这一技术在保留了纳米材料的固有特性的基础上，赋予纳米材料天然细胞膜的生物学功能，如抗血细胞吸附性能，同源肿瘤细胞靶向能力等，在肿瘤细胞检测方面展现出独特的优势。然而，肿瘤细胞的高度异质性是制约这一技术广泛应用的主要原因。为克服上述缺点，本研究利用核酸扩增技术制备双靶向多价适配体，并将其功能化在细胞膜仿生材料表面，以提高细胞膜仿生材料对异质性肿瘤细胞的结合亲和力。此外进一步引入DNA walker技术，用于异质性肿瘤细胞的灵敏检测。研究结果表明，这一策略可显著提高细胞膜仿生技术在异质性肿瘤细胞检测性能，最终实现对复杂样本中异质性肿瘤细胞的超灵敏检测。
该研究成果以“Engineering biomimetic biosensor using dual-targeting multivalent aptamer regulated 3D DNA walker enables high-performance detection of heterogeneous circulating tumor cells”为题发表于Small上。该论文第一作者为西安交通大学药学院博士生贾兰兰，通讯作者为西安交通大学药学院王嗣岑教授、解笑瑜教授。西安交通大学药学院为论文第一通讯单位。该研究受到国家自然科学基金，陕西省重点研发计划，西安交通大学青年拔尖人才计划等项目的支持。
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202302542