微流控傳感與Au納米簇結合實現(xiàn)單細胞水平H2O2的高靈敏度檢測
近年來，癌癥對人類健康的威脅日益突出。大部分惡性腫瘤早期無明顯癥狀，等患者出現(xiàn)特異性癥狀時，腫瘤往往已經(jīng)屬于晚期。
因此，發(fā)展針對惡性腫瘤的早期診斷新技術具有迫切的應用需求，并引起科研工作者極大的興趣。擴散到細胞膜外的H2O2對于細胞遷移、免疫發(fā)生和細胞間的信號交流具有重要的調節(jié)作用。H2O2濃度過高時可促使細胞啟動氧化應激反應，與細胞組成（蛋白質、DNA和脂類分子）的氧化性損傷、細胞凋亡以及壞死機制具有密切的關聯(lián)，對于腫瘤發(fā)生與腫瘤細胞遷移存在影響。另一方面，H2O2擴散快，易與細胞外還原性物質反應而湮滅。傳統(tǒng)的分析方法基于儀器設備的局限性，只能對大量的群體細胞外分泌的H2O2進行檢測，無法揭示單個細胞分泌H2O2的差異。
蘇州大學的劉堅教授團隊與陳堅教授合作，將納米材料與微流控技術相結合，成功制得了一種能在單細胞水平實現(xiàn)高靈敏檢測H2O2的生物傳感器。其傳感器集成了以辣根過氧化物酶（HRP）為模板生物礦化的方法合成的熒光納米金簇（HRP-AuNCs），能夠在容積僅為納升（nL）的微液滴中通過熒光變化靈敏地檢測單細胞外分泌H2O2的含量，檢測極限達1 nM。實驗比較了多種腫瘤細胞（包括正常細胞對照）在有無外刺激的條件下外分泌H2O2的情況，在單液滴/單細胞水平上對所分泌的H2O2含量進行精確測量，并且對該傳感技術的檢測特異性進行研究，為研究腫瘤細胞復雜的異質性提供了新型的的研究工具。
這一成果近期發(fā)表在Analytical Chemistry上，文章的第一作者是蘇州大學的碩士研究生沈瑞。
該論文作者為：Rui Shen, Peipei Liu, Yiqiu Zhang, Zhao Yu, Xuyue Chen, Lu Zhou, Baoqing Nie, Jian Chen, Jian Liu