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目前,癌症是人类健康的重要威胁之一,严重妨碍着人类生活水平的提高。癌症的早期诊断在降低癌症的致死率以及减少病人支出等方面有至关重要的意义。循环肿瘤细胞(CTCs)是判断癌症发病进程及预后的重要指标之一。现有的检测方法,如Cell Search系统,价格较高,且操作繁琐。鉴于此,开发简便、高效、成本较低的新型循环肿瘤细胞检测方法就显得尤为迫切。本论文采用纳米压印的方法加工一系列表面三维微纳米阵列,修饰苯硼酸分子后将其作为乳腺癌细胞(MCF-7)电化学阻抗细胞生物传感器,研究了电极表面三维微纳米阵列的形貌、尺寸对肿瘤细胞捕获及检测效率的影响。具体如下:利用纳米压印技术,在聚合物(IPS)表面上加工出了一系列三维微纳米凹陷/凸起阵列。在这种具有三维微纳米阵列的表面上溅射一层单质金,再利用硫金键在此表面修饰上含苯硼酸结构的分子。通过苯硼酸与癌细胞表面过量表达的唾液酸的相互作用对液体样品中的癌细胞进行捕获,并研究了三维微纳米阵列的尺寸、形貌等因素对肿瘤细胞捕获效率的影响。结果显示,当三维微纳米阵列的尺寸在2-16μm,细胞捕获效率随三维微纳米阵列的长宽/间隔尺寸的减小而增大;在0.1-2μm区间内,细胞捕获效率随三维结构的高度增加而增大;三维结构的形状对细胞捕获效率也存在一定影响,圆柱状的三维微纳米阵列比正方形柱状的三维微纳米阵列的捕获能力强。将具有最高细胞捕获效率的表面三维微纳米阵列材料作为工作电极,通过交流阻抗方法研究阻抗随肿瘤细胞浓度变化的关系。实验结果表明,在PBS溶液或全血中,阻抗Rct均随MCF-7细胞浓度的对数值(log CMCF-7)线性增长,循环肿瘤细胞浓度在5个/毫升时仍然有良好的阻抗信号响应,说明该交流阻抗传感器具有良好的循环肿瘤细胞检测效果。综上所述,本文制备的循环肿瘤细胞传感器成本低廉,灵敏度高,易于保存,有望用于临床上癌症病人的循环肿瘤细胞检测。