微流控传感与Au纳米簇结合实现单细胞水平H2O2的高灵敏度检测-汶颢股份
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微流控传感与Au纳米簇结合实现单细胞水平H2O2的高灵敏度检测

近年来,癌症对人类健康的威胁日益突出。大部分恶性肿瘤早期无明显症状,等患者出现特异性症状时,肿瘤往往已经属于晚期。

因此,发展针对恶性肿瘤的早期诊断新技术具有迫切的应用需求,并引起科研工作者极大的兴趣。扩散到细胞膜外的H2O2对于细胞迁移、免疫发生和细胞间的信号交流具有重要的调节作用。H2O2浓度过高时可促使细胞启动氧化应激反应,与细胞组成(蛋白质、DNA和脂类分子)的氧化性损伤、细胞凋亡以及坏死机制具有密切的关联,对于肿瘤发生与肿瘤细胞迁移存在影响。另一方面,H2O2扩散快,易与细胞外还原性物质反应而湮灭。传统的分析方法基于仪器设备的局限性,只能对大量的群体细胞外分泌的H2O2进行检测,无法揭示单个细胞分泌H2O2的差异。

苏州大学刘坚教授团队与陈坚教授合作,将纳米材料与微流控技术相结合,成功制得了一种能在单细胞水平实现高灵敏检测H2O2的生物传感器。其传感器集成了以辣根过氧化物酶(HRP)为模板生物矿化的方法合成的荧光纳米金簇(HRP-AuNCs),能够在容积仅为纳升(nL)的微液滴中通过荧光变化灵敏地检测单细胞外分泌H2O2的含量,检测极限达1 nM。实验比较了多种肿瘤细胞(包括正常细胞对照)在有无外刺激的条件下外分泌H2O2的情况,在单液滴/单细胞水平上对所分泌的H2O2含量进行精确测量,并且对该传感技术的检测特异性进行研究,为研究肿瘤细胞复杂的异质性提供了新型的的研究工具。

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这一成果近期发表在Analytical Chemistry上,文章的第一作者是苏州大学的硕士研究生沈瑞

 

该论文作者为:Rui Shen, Peipei Liu, Yiqiu Zhang, Zhao Yu, Xuyue Chen, Lu Zhou, Baoqing Nie, Jian Chen, Jian Liu