a)所制备的用于临床实验的检测套盒；b)癌细胞在全血实验中的检测结果；c)临床检测中的白细胞背景数据；d)检测片上捕获的循环肿瘤细胞扫描电镜图；e)用于临床检测癌细胞与白细胞的荧光标准图。
循环肿瘤细胞（Circulating Tumor Cells, CTCs）是从原发肿瘤病灶脱落进入血液循环的肿瘤细胞，是导致癌症血行转移的关键因素，与癌症高死亡率密切相关。然而，CTCs在血液中含量极低（每1亿个血细胞中仅含1-5个），常规方法难以高效分离和检测。因此，开发高灵敏度、高特异性的CTCs捕获技术对癌症早期诊断和术后监测至关重要。传统方法依赖特异性抗体修饰和纳米结构调控，但分离效率和纯度仍无法满足临床需求。
近期，中国科学院理化技术研究所仿生智能界面科学实验室通过设计多重匹配的生物界面材料，实现了对CTCs的超高灵敏度和高特异性检测。研究团队利用还原氧化石墨烯（rGO）基底，结合表面抗体修饰、粗糙结构和低硬度等特性，增强了对CTCs的捕获能力。同时，基底的超亲水性和负电性显著降低了非特异性粘附。通过化学氧化法制备氧化石墨烯，再经真空过滤和加热还原得到具有粗糙结构的rGO薄膜。抗体修饰的rGO基底与CTCs之间的多重匹配作用实现了高特异性识别捕获，背景极低——每2平方厘米基底仅吸附约1个白细胞。该方法已成功应用于临床，为癌症早期诊断提供了简便、高灵敏的检测手段。
相关研究成果发表于国际材料期刊《先进材料》（Advanced Materials），并被Nanowerk和X-MOL等科学媒体以“Reduced graphene oxide platform shows extreme sensitivity to circulating tumor cells”和“抗体修饰的还原氧化石墨烯薄膜用于循环肿瘤细胞高灵敏性的检测”为题报道。
该研究得到了科技部国家重点基础研究计划、国家自然科学基金项目、国家自然科学基金重大项目、国家高技术研究发展计划的支持。