發(fā)布日期：2018-08-14

　　近幾十年，糖尿病的患病率逐年攀升，糖尿病在世界各地都正成為日益嚴(yán)重的公共健康問(wèn)題。在預(yù)防、診斷和治療糖尿病方面，定期監(jiān)測(cè)血糖水平一直被公認(rèn)為疾病評(píng)估和管理的重要手段。在過(guò)去的幾年中，對(duì)于血糖檢測(cè)，大多數(shù)研究人員關(guān)注的是基于酶的電化學(xué)傳感器的開(kāi)發(fā)，然而該方法還需要克服一些缺點(diǎn)：包括復(fù)雜的酶凈化過(guò)程和較高的制造成本，以及由于酶變性導(dǎo)致缺乏長(zhǎng)期的穩(wěn)定性，同時(shí)血液成分較為復(fù)雜，現(xiàn)有的檢測(cè)方法易受到除血糖外其他成分的干擾。

　　熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）是一種熒光基團(tuán)間通過(guò)偶極-偶極的相互作用以非輻射方式發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，由Forster于1948年提出。當(dāng)發(fā)生FRET現(xiàn)象時(shí)，表現(xiàn)為熒光供體受到激發(fā)光的激發(fā)后，其產(chǎn)生的熒光強(qiáng)度遠(yuǎn)低于其單獨(dú)存在時(shí)，而熒光受體的熒光強(qiáng)度大大增強(qiáng)或發(fā)生猝滅。

　　當(dāng)FRET技術(shù)應(yīng)用在檢測(cè)過(guò)程中時(shí)，由于整個(gè)反應(yīng)體系都在溶液中進(jìn)行，因此具有操作簡(jiǎn)單方便、樣品無(wú)需特殊前處理的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)該技術(shù)也具有檢測(cè)靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，因而獲得了越來(lái)越多的關(guān)注。經(jīng)過(guò)幾十年的研究發(fā)展，熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)已經(jīng)在免疫分析、核酸檢測(cè)、環(huán)境分析、藥物篩選等多個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，是一種用于血液分子檢測(cè)的良好工具。

　　近日，中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)室蛋白質(zhì)組學(xué)中心尹煥才課題組的葛明昊、殷建等人，開(kāi)發(fā)出基于FRET效應(yīng)的熒光探針，從而制備出新型血糖傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)血糖的高靈敏度檢測(cè)。

　　研究者首先設(shè)計(jì)并合成了基于鑭系離子的穴狀配體螯合物作為熒光供體，基于其熒光激發(fā)及發(fā)射光譜，篩選與其相匹配的發(fā)色基團(tuán)作為熒光受體。同時(shí)利用刀豆蛋白A（Concanavalin A，ConA）對(duì)不同糖類(lèi)親和力的差異構(gòu)建了ConA-Dex探針，將FRET技術(shù)中的熒光供體和熒光受體分別與之結(jié)合，當(dāng)檢測(cè)樣品中存在葡萄糖就會(huì)解除FRET效應(yīng)，從而能夠通過(guò)檢測(cè)供體熒光的升高來(lái)反映葡萄糖濃度的高低。

　　研究者還使用了透明質(zhì)酸水凝膠來(lái)包裹FRET熒光探針。透明質(zhì)酸是由兩個(gè)雙糖單位組成的大型多糖類(lèi)，在人體中分布廣泛，是一種天然具有高生物相容性的材料，其在藥物載體、支架材料等方面為許多研究使用。使用透明質(zhì)酸水凝膠來(lái)包裹探針，可以使該葡萄糖傳感器具有無(wú)毒、高生物相容性的特性。解決了鑭系穴狀配體螯合物在應(yīng)用中具有潛在生物安全性的問(wèn)題。

　　研究結(jié)果表明，該新型葡萄糖傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)血糖的高精度檢測(cè)，同時(shí)經(jīng)過(guò)多重潛在干擾物及長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)檢測(cè)的驗(yàn)證，具有較高的抗干擾性和穩(wěn)定性。在與目前臨床使用的檢測(cè)方法對(duì)比后，結(jié)果顯示該新型傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)方法的替代，未來(lái)有較高的應(yīng)用潛能。

　　該研究成果目前已發(fā)表在Analytical and Bioanalytical Chemistry 期刊上。

　　以上工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金的支持。

來(lái)源：蘇州醫(yī)工所