1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
一、课题意义
癌症是发达国家第一位、发展中国家第二位的死亡病因[5]。从临床上讲， 造成癌症患者死亡率高的主要原因是疾病诊断的延迟和治疗方案的不恰当引起的[6]。从生理上来说， 癌症造成的死亡大多数是由于肿瘤细胞通过血源性途径迁移到全身其他器官导致的。传统观点认为肿瘤细胞转移发生在恶性肿瘤发展的晚期。但是，随着人们认识水平的提高，越来越多的证据表明肿瘤细胞从原发部位转移到其他部位在癌症发生的早期就已经发生，这一特征在乳腺癌病人身上更加明显[7]。在这个过程中，转移癌细胞（disseminatedtumor cell, dtcs）和循环癌细胞（circulating tumor cells, ctcs）在癌症转移中起着关键的作用。因此，一方面dtcs或者ctcs为癌症病人的早期诊断提供了一个有效的渠道。另一方面，它们也可以提供转移性恶性肿瘤的相关生物学信息[8]。例如，前列腺癌病人血液中常常含有具有活性的ctcs，但是这些细胞是否可以体外再培养目前尚不清楚[9]。另外，dtcs和ctcs对人们理解癌症休眠机制和肿瘤干细胞具有重要的意义，有利于人们发展更加有效的癌症治疗手段。在癌症治疗，尤其是化疗过程中，dtcs和ctcs对当前治疗手段的反馈信息可以为人们及时更新治疗方案提供线索和依据。对于早期无明显影像学特征的癌症病人来说，从外周血中检测ctcs和骨髓中检测dtcs是两条行之有效的方法。但是，相对于骨髓检测来说，外周血的检测方便得多。因此，许多研究小组致力于发展临床上从外周血中检测和富集ctcs的技术手段[10]。
二、国内外研究情况
2. 研究的基本内容和问题
一、研究目的
本项目拟分别从细胞界面、材料界面和生物芯片三个角度系统研究影响细胞分选的因素，优化参数，为发展高效、高精确度的细胞分选富集系统奠定坚实的理论基础和技术平台。
二、研究内容
3. 研究的方法与方案
1、研究方法及路线
针对构建复杂生物流体中目标物种的分选系统，本项目对所涉及的关键科学问题进行剖析，并以ctcs分选为例给出具体可行的解决方案。
⑴ 从单分子水平（借助原子力显微镜的分子力学分析和多尺度计算机模拟技术）、单细胞水平（简单流体界面的细胞黏附分析）筛选评价细胞黏附材料。
4. 研究创新点
⑴ 本项目提出了从细胞-材料界面双向调控的策略，探索细胞界面工程对细胞分选的放大效应，将环境响应性材料引入芯片界面的设计中，实现特异性捕获响应型释放的开关转换，从目标物(细胞)界面，材料界面和生物芯片三个视角全面研究和分析生物流体中分选目标物种的一体化系统。
⑵ 本项目搭建的技术平台，可以将分选对象从单一的细胞体系，进一步扩展到微生物、其他颗粒，甚至未来的生物大分子等体系，是一套广谱通用的策略。
5. 研究计划与进展
细胞黏附分子的合成筛选、结构优化和界面性质表征评价。
以不同的实体瘤肿瘤模型，从单分子水平（借助原子力显微镜的分子力学分析和多尺度计算机模拟技术）、单细胞水平（简单流体界面的细胞黏附分析）筛选评价细胞黏附分子，完成以细胞界面工程为基础的分选体系。
