糖尿病诊断有新工具 近红外荧光探针实现过氧化氢检测
- 2021/3/10 17:08:39 22548
- 来源：化工仪器网
【仪表网 仪表产业】现代社会生产力的快速发展在提高人们生活水平的同时，也带来各类健康隐患。与饮食习惯与生活方式改变有着密切关系的糖尿病已经成为现代人类常见的慢性病。糖尿病患者的数量在近几十年来增幅惊人，而我国更是糖尿病的重灾区。相关统计数据显示，2020年，我国糖尿病患者总数约为1.298亿，位居第一。同时每年死于糖尿病引发的各类并发症的人数约83.4万。糖尿病已经成为我国公共卫生领域面临的巨大挑战。
糖尿病对人体健康有着严重威胁，除了血糖超标之外，糖尿病往往伴随着各类并发症，如糖尿病肾病、糖尿病心脑血管病变等。作为一种慢性病，糖尿病不仅会威胁患者的健康甚至生命，降低生活质量，还需要昂贵的治疗费用，对个人与医疗卫生体系造成巨大的负担。对于糖尿病来说，越早发现就越容易控制，治疗费用也越低，因此检测对于控制与治疗糖尿病有着重要意义。
近年来针对糖尿病检测的快速检测方式不断有研究成果出现，如检测血液中相关的DNA标志物等。近日，湘潭大学化学学院的研究团队开发了一种新的检测方法。利用近红外荧光探针(QX-B)检测细胞内的过氧化氢(H2O2)水平。
生物系统中的H2O2和氧化应激密切相关，在活细胞的信号转导中有着关键作用。许多疾病都能够使细胞中的H2O2水平异常，如癌症、神经退行性疾病等，尤其是糖尿病。已经有很多证据表明糖尿病及其并发症发生和发展与氧化应激引起的H2O2的大量产生关系密切。因此细胞内H2O2的水平也可以作为诊断糖尿病的关键指标。
近红外荧光探针是一种直观、原位的可视化观测技术，具有样品穿透性强、检测灵敏度高、背景干扰低、对细胞损伤小等特点，在细胞内活性小分子成像检测中有着较大的应用前景。研究团队选择近红外荧光探针作为细胞内H2O2水平的检测方式，并研发了一种新型的近红外荧光探针QX-B。
该探针的荧光团为喹啉-氧杂蒽染料，响应基团为硼酸酯。当接触到H2O2时，探针在772 nm处会产生较强(10倍)的近红外荧光信号。该探针的优势主要有以下几点：1.喹啉-氧杂蒽染料的发射波长比常见的近红外染料半花菁更长，水溶性也更强，有利于提高活体成像的质量。2.对H2O2有着很好的选择性，受其他物质的干扰小。3.对细胞的毒性也较低。
在实际检验中，QX-B已经成功用于HeLa细胞、HCT116细胞、4T1细胞和斑马鱼的外源性以及内源性H2O2的实时成像。而且在以糖尿病小鼠作为对象的检测中，QX-B不仅成功检测出H2O2水平，还通过H&E染色实验验证了糖尿病能够引起肾脏损害。这验证了近红外荧光探针在糖尿病检测中的应用价值。
后记：
糖尿病患者的庞大基数以及快速的增长速度带来了巨大的检测需求。而目前糖尿病的快速检测技术依然是一块尚待开拓的领域。虽然目前已经有较多成果涌现，但是大规模应用的情况较少。这是一片前景广阔的蓝海。而开拓这篇蓝海还需要更多的科研团队继续开发出具有较高应用价值的检测技术与仪器。
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