||
论文亮点
基于聚二乙炔(Polydiacetylene,PDA)脂质体独特的触变光学特性,结合溶胀型微针原位取样技术,研发了一种集采样和检测一体化,兼具非标记、稳定、灵敏和便捷性的生物标志物检测技术(图1)。
图1 PDA复合微针制备过程以及检测原理示意图
论文导读
近日,中国海洋大学海洋生命学院孔明研究团队与韩国浦项科技大学Junmin Lee研究团队在hLife上发表了题为“Construction and investigation of all-in-one microneedles complexed with functionalized polydiacetylene liposomes for improved in situ detection sensitivity”的研究论文。本研究将PDA脂质体与溶胀型微针相结合,以固相分散形式,构建了集采样和检测功能一体化的PDA/MNs技术平台,实现了对生物标志物Pb2+和唾液酸(SA)的定量检测,显著提升了PDA脂质体检测的敏感性能,并可根据不同靶标物进行定制和拓展,提供了一种非标记、稳定、灵敏、便捷的检测技术平台,具有广阔的实际应用前景。
扫码阅读原文
PDA是一种具有独特光学性质的共轭聚合物。当外界触变因素(温度、pH、金属阳离子等)作用于PDA脂质体时,会引发PDA脂质体共轭骨架构象变化导致颜色改变,光吸收峰蓝移并产生荧光信号,这一触变光学特性使其可用于靶物质的非标记检测。PDA脂质体一般被分散于液相基质中使用,因溶剂稀释效应在一定程度上限制了其检测灵敏度,并存在稳定性差、采样与检测过程分离等问题。分布于固相基质的PDA脂质体虽然克服了溶剂稀释,但与液相基质相比,检测灵敏度是否有改进或改进多少,尚无相关研究。
微针是由长度不超过1 mm的针体阵列和基底组成,可以穿透皮肤角质层产生微通道,但不会引起出血和疼痛,在经皮给药中应用广泛。溶胀型微针刺皮后,针体能快速吸收提取组织间隙液(ISF)而膨胀,实现原位采样。因此,本研究将溶胀型微针与PDA脂质体相结合,构建了复合微针(PDA/MNs),验证了其在固相基质中可响应环境触变而改变光学特征,实现采样/非标记检测一体化;进一步以铅离子(Pb2+)和N-乙酰基神经氨酸(SA)为靶物质,通过定制能与靶物质特定结合的功能化衍生PDA单体,借助PDA脂质体的比色响应(CR)值和荧光强度变化,定性定量评价了其检测性能,结果表明,PDA/MNs不仅可通过非介入方式完成靶物质的原位采样,对比液相介质,固相基质还显著降低了靶物质的检测限值(LOD),提高了PDA脂质体的检测灵敏度。因此,PDA/MNs有望为常规或病理生物标志物检测提供兼具非标记、稳定、灵敏和便捷性的技术平台,实现采样与检测一体化。
作者简介
作者简介
王嘉睿 硕士研究生
第一作者
机构:中国海洋大学
研究方向:微针用于生物标志物提取和检测
Junmin Lee 助理教授
通讯作者
机构:韩国浦项科技大学
研究方向:生物材料与组织再生医学
孔明 教授
通讯作者
机构:中国海洋大学
研究方向:生物化学与生物医用材料
引用格式:
Wang J, Li W, Chen Y, et al. Construction and investigation of all-in-one microneedles complexed with functionalized polydiacetylene liposomes for improved in situ detection sensitivity. hLife.
https://doi.org/10.1016/j.hlife.2024.07.005.
期刊简介
hLife由高福院士、董晨院士和Jules A. Hoffmann教授(2011诺奖获得者)领衔,是中国科学院微生物研究所主办,中国生物工程学会,浙江大学陈廷烨大健康学院,西湖大学医学院,上海市免疫治疗创新研究院和广州霍夫曼免疫研究所联合支持,与国际出版商爱思唯尔合作的健康科学领域综合性英文期刊。
hLife聚焦健康科学领域的前沿进展,旨在促进基础研究与临床应用的融合发展。期刊发表与医学相关各研究领域最新成果,学科领域包括(但不限于)病原生物学、流行病学、生理学、免疫学、结构生物学、疾病监测、肿瘤、药物、疫苗和健康政策等。
hLife是一本金色开放获取期刊,月刊出版;2022年成功入选“中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊”;2023年11月正式创刊。
2025年前hLife接受的稿件免收文章处理费(APC)。
投稿网址:https://www.editorialmanager.com/hlife
邮箱| hlife@im.ac.cn
电话|(86)10-64807577
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-9-7 11:21
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社