科學島團隊發展上轉換發光探針實現對化療藥物的可視化監測

　　【儀表網 儀表研發】發光探針是指用生物體內產生發光現象的物質或參與發光反應的輔助因子(如在螢火蟲發光反應中起作用的螢光素/螢光素酶)與某些分子相連接所構成的探針。可用于對體內或體外相關物質的追蹤分析研究。生物發光是指生物體發光或生物體提取物在實驗室中發光的現象。
 

　　上轉換發光技術基于上轉磷光材料而發展的一種標記技術。利用這種技術可由紅外光激發而發射可見光，即上轉磷光。用上轉磷光顆粒作為示蹤物，通過在表面標記抗體或核酸探針等，與含有鼠疫菌樣品中的蛋白質或核酸進行特異性結合，從而檢測組織和細胞中靶分子的技術。
 

　　近期，中科院合肥研究院固體所能源材料與器件制造研究部蔣長龍研究員團隊在基于上轉換發光材料構建的可視化傳感平臺，監測體液中化療藥物美司那(Mesna)研究方面取得新進展。相關成果作為補充封面發表在國際學術期刊Analytical Chemistry上。
 

　　美司那是保護化療患者泌尿系統的重要區域性解毒劑，臨床上需要實時監測其含量以保證療效。熒光法作為實時檢測的有力工具，具有快速反應和可視化的優點。然而，背景干擾限制了它在生物傳感方面的應用。
 

　　鑒于此，研究人員利用基于上轉換發光的納米傳感器開發了一種便攜式傳感平臺，可在實時/現場條件下對美司那進行可視化定量監測。該納米傳感器由上轉換納米粒子(UCNPs)和乙基紫(EV)構成，其中上轉換納米粒子在近紅外激發下會發出紅光和綠光，而乙基紫則由于內濾效應(IFE)淬滅了綠光。美司那與乙基紫反應時，使得其褪色并打破了IFE過程，從而導致綠光的恢復。通過熒光和比色的色度變化，實現了對美司那的雙讀數檢測，檢測限(LOD)分別為26和48 nM。此外，研究人員還開發了高兼容性的美司那便捷測定傳感平臺，檢測限為56 nM。該納米傳感器實現了對美司那的可視化定量監測，以確保其化療效果，為臨床藥物檢測提供了新的策略。
 

　　上述研究工作得到了國家自然科學基金項目、安徽省重點研究與開發計劃和國家重點研發計劃的支持。
 

圖1. 用于美司那可視化定量監測的便攜式傳感平臺。
 

圖2. 基于智能手機可視化定量監測美司那。