纳米粒子应用于电化学癌症早期检测技术的研究进展

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1、万方数据纳米粒子应用于电化学癌症早期检测技术的研究进展彭芳芳张宇顾宁【摘要l利用纳米电化学传感技术进行癌症的早期检测是将来生物医学领域的一个重要发展方向。简要介绍了肿瘤早期检测用标志物的概念和电化学检测这些标志物的原理．对纳米粒子应用于电化学癌症早期检测技术的研究进展进行了详细的评述。最后对该领域的应用前景进行了展望。【关键词l纳米粒子；癌症；电化学；肿瘤标志物；生物传感器中图分类号：耵30；Q523文献标识码：A文章编号：1673-4181(2008)04加193—04黜鳓p删蚰恤印pH础加of岫肿呻眦血th魄rly血蜘of删噼rby出帕劬砌叫memod

2、朋ⅣG，破细g车，刁M^『Gyu，C￡，M昭．嗡芷幻“缸，，如60瓜。可旷肋批缸af胁吐e础仉d死c缸肋研，船概2J5J23，吼妇【Ah删】Them吼叩雠ide·ba8edeI∞慨Ⅷcalt∞llIloLD盯foreadydet∞6如0fc蚰c盱i8明iⅡIp叫‰吐弛s哪htopiciIlthe蹦0fbi咖edicine．TIIisartickin协)duo∞tllec∞cept0ftllm叩mark盱锄d洳ipk0fe：k-协∞hemicaldet蒯∞0ftIIetIIm∞m舡I【eLTheap曲calio柏0fna∞panicl目iIIel即心∞hem

3、icaleadydI；tection0f锄∞ra弛坨订ewediIl山：taiLFiIlally，tlIep∞叩∞ted叩—枷∞0f陀s朗∞hisdi∞u船ed．【-【ey触lN蛐叩artid∞；c删％El∞h眦hemi8hy；T阻阱mar量【％肼删‘O引言癌症的有效治疗成为当今医学领域中的热点课题，大量临床事实表明，癌变初期的治愈率是相当高的，因此癌症的早期诊断对癌症的治愈非常关键。多种检测手段如CT、MRI、彩色超声多普勒等所能发现的肿瘤，其直径≥0．5cm。细胞数达到1×l舻，重量约为1g，在此之前，肿瘤处在“不能查知”的不可见期。而电化学对肿瘤标志

4、物的高灵敏检测则存在着相对早期的诊断优势．且这种电化学生物传感技术相对简单、快速、灵敏、低能耗、易于微型化和集成化。将纳米粒子引入电化学分析检测肿瘤标志物可以获得更高的灵敏度．这方面的研究日益受到人们的广泛关注【M】。纳米粒子具有极强的吸附能力、良好的信号传导能力和生物相容性能。将其组装到电化学生物传感器可以获得良好的灵敏度和选择性。近几年来，纳米粒子在电化学早期诊断检测癌基金项目：国家自然科学基金资助项目(6057103l，∞406023)；国家973资助项目(2006cB933206。20016cB705606)作者单位：215123苏州市生物医学材料

5、与技术重点实验室(彭芳芳、顾宁)；21∞96南京，江苏省生物材料与器件重点实验室(彭芳芳、张宇、顾宁)；210096南京，东南大学化学化工学院(彭芳芳)通讯作者：顾宁．E删lil：印ning@咖．edu．∞·综述·症方面已经取得了许多创新性的成果。Anlbmsi等[引、w锄g[41、Oku肿等[51、Dai等【6】、张炯等【7】研究组对电化学纳米生物传感器都有深入的研究，并建立了多种方法进行肿瘤抗原、癌基因等方面的检测，对癌症的早期诊断检测有一定的指导意义。本文拟简要介绍肿瘤标志物的概念和电化学检测标志物的原理．详细评述纳米粒子在电化学检测肿瘤标志物早期诊

6、断癌症中的应用。1电化学检测肿瘤标志物的基本原理肿瘤标志物是指存在于肿瘤细胞内或肿瘤细胞表达及脱落的物质。或者是宿主对于体内肿瘤反应而产生的物质，主要包括蛋白质、糖类、激素、酶(同工酶)、多胺及癌基因产物等。理想的肿瘤标志物应有以下特征：①灵敏度高，能早期发现和早期诊断肿瘤。②特异性好，仅肿瘤患者阳性，能对良恶性肿瘤进行鉴别诊断。③能对肿瘤进行定位．具有器官特异性。④与病情严重程度、肿瘤大小或分期有关。⑤能检测肿瘤的复发。⑥作为肿瘤逆转的标志。但至今还没有一种肿瘤标志物能完全满足上述要求[B】o肿瘤标志物的检测对临床和早期诊断癌症有着潜在的指导意义。例如癌

7、胚抗原、糖蛋白、癌科抗万方数据原、仅．胎甲球蛋白、前列腺特异抗原、人绒毛促性腺激素和基因BRCA．1已被广泛研究并最终为诊断结肠直肠癌、胰腺癌、卵巢癌、肝癌、前列腺癌和乳腺癌等提供可靠的依据[¨-

8、。目前研究最多的肿瘤标志物集中于肿瘤抗原和癌基因。肿瘤抗原作为肿瘤标志物的电化学检测通常是通过抗原一抗体免疫反应与高灵敏度电化学分析手段相结合来实现的，也称为电化学免疫反应。主要反应类型有竞争反应和夹心反应两种。竞争反应主要是将抗体或抗原固定在载体上．比如抗体(Ab)被包被在固相载体上，当加入样品和一定量标记抗原(A矿)后，在抗体所提供的点位上未标记抗原(Ag)

9、和标记抗原竞争结合抗体Ag样品+Ab：Ag-AbAg拳定量加人+A