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基于納米孔技術的生物標志物檢測研究取得進展
2025年05月30日 10:07:54 來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：5209

近日，中國科學院化學研究所吳海臣課題組開展了基于納米孔技術的生物標志物檢測研究，取得了系列研究進展。相關研究成果發(fā)表在《自然-納米技術》(Nature Nanotechnology)上。

　　近年來，隨著生命科學和納米技術的快速發(fā)展，基于納米孔技術的生物標志物檢測研究取得了顯著進展。這一技術以其高靈敏度、快速響應和低成本等優(yōu)勢，在疾病診斷、藥物研發(fā)以及環(huán)境監(jiān)測等領域展現(xiàn)出廣泛的應用前景。
 
　　就在近日，中國科學院化學研究所吳海臣課題組開展了基于納米孔技術的生物標志物檢測研究，取得了系列研究進展。相關研究成果發(fā)表在《自然-納米技術》(Nature Nanotechnology)上。研究工作得到國家自然科學基金委、中國科學院的支持。
 
　　在疾病發(fā)生發(fā)展進程中，病理器官和細胞會向循環(huán)系統(tǒng)釋放特定的生物標志物。這些標志物能夠動態(tài)反映疾病的發(fā)生發(fā)展和免疫應答等生理過程，為臨床診斷和干預提供關鍵信息。因此，一種高靈敏度、高通量的生物標志物檢測手段對于疾病的早期篩查、治療監(jiān)控和預后都至關重要。
 
　　早在上世紀中葉，血清癌癥標志物檢測就已作為輔助診斷手段應用于臨床診療。其中，酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)是應用最廣泛的方法。然而，傳統(tǒng)ELISA的信號輸出依賴于比色法，導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，科研團隊構(gòu)建了ELISA中常用的幾種酶的特異性響應多肽探針FGXD8⊂CB[7]，用其代替?zhèn)鹘y(tǒng)的顯色底物用于ELISA的酶促反應。在反應結(jié)束后，使用α-溶血素納米孔對酶促反應產(chǎn)物進行檢測，建立探針信號頻率與待測物濃度的關系，從而實現(xiàn)生物標志物的定量檢測。
 
　　這類多肽探針在夾心法ELISA和競爭法ELISA的應用中均表現(xiàn)出優(yōu)異的檢測靈敏度，檢出限最低可達阿摩爾(aM)級。此探針信號特征性強，無相互串擾，能夠?qū)崿F(xiàn)6種生物標志物的同時定量分析。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個數(shù)量級。
 
　　基于納米孔技術的生物標志物檢測研究取得的這一進展，為生命科學與醫(yī)學領域注入了新的活力。隨著技術的不斷完善與發(fā)展，其有望推廣到其他生物標志物的檢測應用中，為更多領域提供新的技術手段。
 
　　素材來源：中國科學院化學研究所
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