外泌体是由多种细胞(淋巴细胞和肿瘤细胞等)分泌的大小为30-150 nm的囊泡。由于外泌体含有大量来自起源细胞的分子信息并参与各种病理过程,现已成为疾病预防、诊断和治疗的关键物质。目前,电化学发光(ECL)技术因具有低背景信号及高检测灵敏度,在众多针对外泌体的检测技术中脱颖而出,有着应用于临床诊断的发展潜力。
近期,吉林大学化学学院苏星光教授和马强教授课题组基于碳化钛-硫化铋异质结构和工程化脂质层的协同作用,设计出微观法拉第笼型ECL传感器用于胃癌患者腹水中外泌体的高效检测。相关成果以“Accurate Capture and Identification of Exosomes: Nanoarchitecture of the MXene Heterostructure/Engineered Lipid Layer”为题发表于ACS Sensors(DOI: 10.1021/acssensors.3c00370)。第一作者是吉林大学博士研究生聂逸馨。
在该传感器中,仿生工程化脂质层作为胃癌外泌体的识别捕获单元,碳化钛-硫化铋异质结构作为微观自发光法拉第笼,有效提高传感体系的灵敏度并放大ECL信号。由于胃癌患者腹水中胃癌外泌体的高表达水平与癌症恶性程度相关,通过收集胃癌患者腹水样本,利用该传感器对胃癌患者腹水中外泌体的表达水平进行分析至关重要。
结合临床病理诊断信息,采用该传感器对临床七名患者的腹水进行检测。检测结果表明伴有腹膜转移的胃癌患者腹水中外泌体的含量普遍高于无腹膜转移的胃癌患者腹水中外泌体的含量。由此得以推测胃癌外泌体的表达水平与胃癌病变程度正相关,在胃癌分期诊断中具有重要意义。这项研究工作为肿瘤外泌体的检测提供了思路,有望应用于临床诊断。
外泌体资讯网 ACS Sensors|吉林大学马强团队:外泌体的精准捕获识别——基于MXene异质结构和工程化脂质层的纳米构筑