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基于納米孔技術(shù)的生物標(biāo)志物檢測研究取得進(jìn)展
2025年05月30日 10:07:54
來源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：1578
近日，中國科學(xué)院化學(xué)研究所吳海臣課題組開展了基于納米孔技術(shù)的生物標(biāo)志物檢測研究，取得了系列研究進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)上。
近年來，隨著生命科學(xué)和納米技術(shù)的快速發(fā)展，基于納米孔技術(shù)的生物標(biāo)志物檢測研究取得了顯著進(jìn)展。這一技術(shù)以其高靈敏度、快速響應(yīng)和低成本等優(yōu)勢，在疾病診斷、藥物研發(fā)以及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。
就在近日，中國科學(xué)院化學(xué)研究所吳海臣課題組開展了基于納米孔技術(shù)的生物標(biāo)志物檢測研究，取得了系列研究進(jìn)展。相關(guān)研究成果發(fā)表在《自然-納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委、中國科學(xué)院的支持。
在疾病發(fā)生發(fā)展進(jìn)程中，病理器官和細(xì)胞會(huì)向循環(huán)系統(tǒng)釋放特定的生物標(biāo)志物。這些標(biāo)志物能夠動(dòng)態(tài)反映疾病的發(fā)生發(fā)展和免疫應(yīng)答等生理過程，為臨床診斷和干預(yù)提供關(guān)鍵信息。因此，一種高靈敏度、高通量的生物標(biāo)志物檢測手段對(duì)于疾病的早期篩查、治療監(jiān)控和預(yù)后都至關(guān)重要。
早在上世紀(jì)中葉，血清癌癥標(biāo)志物檢測就已作為輔助診斷手段應(yīng)用于臨床診療。其中，酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)是應(yīng)用最廣泛的方法。然而，傳統(tǒng)ELISA的信號(hào)輸出依賴于比色法，導(dǎo)致其靈敏度和多重檢測通量難以滿足早期癌癥檢測的要求。盡管近年來的技術(shù)發(fā)展在一定程度上改善了傳統(tǒng)ELISA的檢測效果，但仍難以滿足疾病早期診斷的需求。
在本次研究中，科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了ELISA中常用的幾種酶的特異性響應(yīng)多肽探針FGXD8⊂CB[7]，用其代替?zhèn)鹘y(tǒng)的顯色底物用于ELISA的酶促反應(yīng)。在反應(yīng)結(jié)束后，使用α-溶血素納米孔對(duì)酶促反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行檢測，建立探針信號(hào)頻率與待測物濃度的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)生物標(biāo)志物的定量檢測。
這類多肽探針在夾心法ELISA和競爭法ELISA的應(yīng)用中均表現(xiàn)出優(yōu)異的檢測靈敏度，檢出限最低可達(dá)阿摩爾(aM)級(jí)。此探針信號(hào)特征性強(qiáng)，無相互串?dāng)_，能夠?qū)崿F(xiàn)6種生物標(biāo)志物的同時(shí)定量分析。在臨床血液樣本檢測中，與臨床通用檢測方法化學(xué)發(fā)光免疫分析的結(jié)果吻合度超過90%，且檢出限低3-4個(gè)數(shù)量級(jí)。
基于納米孔技術(shù)的生物標(biāo)志物檢測研究取得的這一進(jìn)展，為生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域注入了新的活力。隨著技術(shù)的不斷完善與發(fā)展，其有望推廣到其他生物標(biāo)志物的檢測應(yīng)用中，為更多領(lǐng)域提供新的技術(shù)手段。
素材來源：中國科學(xué)院化學(xué)研究所
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