科学岛团队发展上转换发光探针实现对化疗药物的可视化监测
- 2022/5/25 14:58:29 16014
- 来源：中国科学院合肥物质科学研究院
【仪表网 仪表研发】发光探针是指用生物体内产生发光现象的物质或参与发光反应的辅助因子(如在萤火虫发光反应中起作用的萤光素/萤光素酶)与某些分子相连接所构成的探针。可用于对体内或体外相关物质的追踪分析研究。生物发光是指生物体发光或生物体提取物在实验室中发光的现象。
上转换发光技术基于上转磷光材料而发展的一种标记技术。利用这种技术可由红外光激发而发射可见光，即上转磷光。用上转磷光颗粒作为示踪物，通过在表面标记抗体或核酸探针等，与含有鼠疫菌样品中的蛋白质或核酸进行特异性结合，从而检测组织和细胞中靶分子的技术。
近期，中科院合肥研究院固体所能源材料与器件制造研究部蒋长龙研究员团队在基于上转换发光材料构建的可视化传感平台，监测体液中化疗药物美司那(Mesna)研究方面取得新进展。相关成果作为补充封面发表在国际学术期刊Analytical Chemistry上。
美司那是保护化疗患者泌尿系统的重要区域性解毒剂，临床上需要实时监测其含量以保证疗效。荧光法作为实时检测的有力工具，具有快速反应和可视化的优点。然而，背景干扰限制了它在生物传感方面的应用。
鉴于此，研究人员利用基于上转换发光的纳米传感器开发了一种便携式传感平台，可在实时/现场条件下对美司那进行可视化定量监测。该纳米传感器由上转换纳米粒子(UCNPs)和乙基紫(EV)构成，其中上转换纳米粒子在近红外激发下会发出红光和绿光，而乙基紫则由于内滤效应(IFE)淬灭了绿光。美司那与乙基紫反应时，使得其褪色并打破了IFE过程，从而导致绿光的恢复。通过荧光和比色的色度变化，实现了对美司那的双读数检测，检测限(LOD)分别为26和48 nM。此外，研究人员还开发了高兼容性的美司那便捷测定传感平台，检测限为56 nM。该纳米传感器实现了对美司那的可视化定量监测，以确保其化疗效果，为临床药物检测提供了新的策略。
上述研究工作得到了国家自然科学基金项目、安徽省重点研究与开发计划和国家重点研发计划的支持。
图1. 用于美司那可视化定量监测的便携式传感平台。
图2. 基于智能手机可视化定量监测美司那。
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