譚蔚泓院士Angew. Chem. Int. Ed.：核酸適體/納米金生物傳感器用于外泌體表面蛋白分子圖譜分析

【引言】

外泌體是由細胞分泌的膜被小泡，用于細胞間交流，因其含有與母細胞相關的蛋白及遺傳物質，近年來逐漸成為一種新興的非侵入式腫瘤診斷的生物標志物。外泌體用于腫瘤診斷常需要分析其表面蛋白類型，但由于缺乏準確可行且易操作的分析方法，使得目前在分析不同外泌體表面蛋白質的微小差別上仍面臨挑戰。現有的質譜、免疫分析法、納米等離子體傳感等蛋白分析方法在快速篩選外泌體蛋白上都受到各方面的制約，因而發展簡單可靠的外泌體表面蛋白的分析方法對腫瘤早期診斷非常重要。

【成果簡介】

近日，湖南大學譚蔚泓院士（通訊作者）課題組在Angewandte Chemie International Edition發表了題為“Aptamer/AuNP Biosensor for Colorimetric Profiling of Exosomal Proteins”的研究論文。 文中報道了一種基于核酸適體和外泌體相互作用調控的金納米粒子可視化生物傳感器，為外泌體表面蛋白分型檢測提供了一種簡易準確的分析方法。當外泌體表面沒有核酸適體靶蛋白時，金納米顆粒表面吸附的核酸適體能有效保護金納米顆粒，使其能在高濃度鹽離子體系中穩定存在。而當外泌體表面存在靶蛋白時，適體與靶蛋白之間的特異性相互作用將核酸適體從金納米顆粒表面競爭下來，失去核酸適體保護的金納米顆粒在高濃度鹽離子體系中迅速團聚，產生由紅到紫的顏色變化，從而實現可視和定量分析外泌體表面蛋白的目的。該方法設計巧妙，設備簡單，為外泌體表面蛋白分析提供了新的選擇。

【圖文導讀】

圖1：核酸適體/納米金傳感器的工作原理

（a）核酸適體/納米金生物傳感器用于外泌體表面蛋白比色分析示意圖；

（b）核酸適體/納米金生物傳感器用于外泌體表面蛋白分子圖譜分析示意圖。

圖2：核酸適體/納米金生物傳感器用于外泌體表面蛋白分析的原理驗證

（a）核酸適體/納米金生物傳感器及對照體系對外泌體表面CD63響應的溶液顏色變化；

（b）不同樣品的紫外吸收光譜。

圖3：核酸適體/納米金傳感器用于外泌體蛋白檢測的通用性考察

（a-d）核酸適體/納米金傳感器用于不同外泌體表面CD63存在水平的分析，

（e-f）核酸適體/納米金傳感器用于不同外泌體表面PTK7存在水平的分析。

圖4：核酸適體/納米金傳感器用于外泌體表面蛋白分子圖譜分析

（a-d）分析四種不同外泌體表面CD63、EpCAM、PDGF、PSMA、PTK7等五種腫瘤蛋白標志物；

（e）實驗結果歸一化后的熱圖。

【小結】

本文提出了一種簡單易操作的比色分析工具，巧妙利用核酸體既可以特異性識別蛋白又可以保護金納米顆粒免于團聚的雙重優點，實現了對外泌體蛋白信息的捕獲和分析，為癌癥早期診斷提供了新的工具。

文獻鏈接：Aptamer/AuNP Biosensor for Colorimetric Profiling of Exosomal Proteins?( Angew. Chem. Int. Ed., 2017, DOI: 10.1002/anie.201703807)

本文由材料人生物材料組Jing供稿，材料牛編輯整理。特別感謝譚院士對我們的支持與指導！

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