Small Methods: 聚集诱导发光分子调控的开关型固态纳米通道:无创监测活细胞释放的过氧化氢

目前对于活细胞的检测的方法主要是通过物理或化学方法提取靶标物质进行分析。但由于其获取过程复杂,并且可能会产生干扰信号,不利于方便快捷地得到真实的检测结果。而对于无需提取靶标物质的检测方法,如纳米孔电极或纳米探针检测方法,虽然已经成功地应用于细胞内氧化还原活性物质的检测,但其需要将电极或探针插入活细胞,不可避免地造成细胞创伤。因此,活细胞检测亟待更便捷且无创的方法。

近日,中国地质大学(武汉)材料与化学学院夏帆教授研究团队在Small Methods上提出了活细胞检测的一个便捷、无创的方法。该方法在不需要提取靶标物质且无需破坏活细胞的情况下,检测活细胞释放的靶标物质过氧化氢的情况。将具有酶响应特性的聚集诱导发光原(AIEgens)结合在功能化的固态纳米通道中,当HeLa细胞释放过氧化氢时,含酪氨酸基团的AIEgens(TT)分子将在纳米通道中形成HRP(Horse Radish Peroxidase)介导的长链,该长链会阻塞纳米通道,从而得到跨膜离子电流的衰减信号。同时,由于聚集诱导发光单体的聚集,可以观察到该过程所产生的荧光信号。利用跨膜离子电流衰减信号和荧光信号的双信号输出,实现对活细胞释放的靶标分子的无创检测。文章还探讨了该方法在生物传感领域的应用前景。

相关研究论文以“Enzyme and AIEgens Modulated Solid-State Nanochannels: In Situ and Noninvasive Monitoring of H2O2 Released from Living Cells”为题在线发表在Small Methods上(DOI: 10.1002/smtd.201900432)。