北理工：使用磁性印迹聚合物隔离夹有适体氧化石墨烯FRET荧光点火的血清外泌体双选择性传感器

血清中癌性外泌体的选择性和敏感性检测对早期疾病诊断和改善预后至关重要。由于缺乏对外泌体的充分了解，以及体液的背景干扰，以往的外泌体相关研究一直受到限制。分子印迹聚合物(MIPs)和核酸适配体可以被认为是两种抗体的替代品。当使用印迹聚合物技术时，不需要关于目标成分全面精确的信息。在本研究中，通过将磁性MIP选择性外泌体捕获与基于适体/氧化石墨烯荧光共振能量转移系统(FRET)的选择性“开启”外泌体异相标记相结合，构建了一种新型的用于表征较差外泌体的双选择性荧光纳米传感器。先后以溶菌酶和外泌体为指标评价总体性能。结果表明，该方法具有良好的线性和高灵敏度。血清外泌体检测LOD为2.43×106 particles/mL，低于其他免疫学检测方法的结果。并初步研究了乳腺癌患者血清与健康人血清的区别。总之，该传感器具有出色的选择性、高检测灵敏度、简单、低成本和对已知或未知目标的广泛适用性，在具有挑战性的临床诊断中具有巨大的潜力。

图1. (A) 制备MIP的化学反应演示；(B)实验原理详细示意图。

图2. (A)不同氧化石墨烯含量下适配体/氧化石墨烯的荧光性；(B)不同体积淬火体系中阳性基团与阴性基团的荧光比值。

图3. 不同体系的荧光回收率随时间的变化(1h、2h、3h和4h)。(A)该体系包含MIPs、GO和混合蛋白质，包括Lyz、OVA、HGB和BSA；(B)含有MIPs、GO和混合蛋白质(包括OVA、HGB和BSA)的体系。

图4. (A)缓冲液中Lyz浓度与荧光强度的线性关系；(B)血清中Lyz浓度与荧光强度的线性关系。

图5. 外泌体磁性MIPs的FT-IR光谱。

图6. (A) NIPs的SEM图像;(B) MIPs的SEM图像。

图7. (A)用于外泌体的适配体/GO集成MIP传感器荧光显微图像；(B)用于外泌体的适配体/GO集成NIP传感器荧光显微图像。

图8. (A)缓冲液中荧光强度与外泌体浓度之间的线性关系；(B)血清中荧光强度与外泌体浓度之间的线性关系。

相关研究成果由北京理工大学生命学院Dongwei Feng等人于2022年发表在Biosensors and Bioelectronics 上。

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