中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所功能納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與組裝/福建省納米材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員陳學(xué)元團(tuán)隊(duì)，發(fā)展了適用于即時(shí)檢測(cè)的稀土納米顆粒溶解增強(qiáng)熒光免疫分析策略，利用單一納米顆粒含有成千上萬(wàn)個(gè)稀土離子來(lái)提高待分析物的標(biāo)記比率?？蒲腥藛T將該策略和便攜式檢測(cè)裝置進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體唾液中的腫瘤標(biāo)志物高靈敏快速檢測(cè)(圖1)，即利用Eu2O3納米晶作為生物探針，可以溶解在酸性增強(qiáng)液中并轉(zhuǎn)化為大量高效發(fā)光的Eu3+膠束；使用負(fù)載硝酸纖維素膜的一次性注射器作為生物檢測(cè)平臺(tái)，簡(jiǎn)化了操作流程，只需10分鐘即能完成檢測(cè)過(guò)程。在對(duì)癌胚抗原(CEA，癌癥臨床診斷和預(yù)后的重要腫瘤標(biāo)志物)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，利用便攜式紫外線手電筒照射，肉眼可區(qū)分CEA濃度超過(guò)0.1 ng/mL(0.5 pM)時(shí)的熒光強(qiáng)度變化，從而可以裸眼定性評(píng)估CEA水平。通過(guò)時(shí)間分辨模式定量檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)限可低至1.47 pg/mL(7.35 fM)。此外，科研人員證實(shí)了定性和定量分析癌癥患者唾液樣本中CEA濃度的可靠性和準(zhǔn)確性(圖2)，從而驗(yàn)證了該策略對(duì)人體唾液中的腫瘤標(biāo)志物進(jìn)行臨床診斷和家庭自我監(jiān)測(cè)的可行性。
 

　　相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》上(Advanced Science)，福建物構(gòu)所工程師周山勇和研究員涂大濤為論文共同第一作者。研究工作得到中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和科學(xué)技術(shù)部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)等項(xiàng)目的支持。
 

　　此前，陳學(xué)元團(tuán)隊(duì)在用于腫瘤診療的稀土納米熒光探針的設(shè)計(jì)、合成及應(yīng)用中已取得系列進(jìn)展。例如，發(fā)展了一種基于稀土納米晶溶解增強(qiáng)的熒光免疫分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人體血清中腫瘤標(biāo)志物的高靈敏特異性檢測(cè)(Angew. Chem. Int. Ed.)；開發(fā)了時(shí)間分辨稀土納米探針NaEuF4，首次實(shí)現(xiàn)了全血中循環(huán)腫瘤細(xì)胞的直接檢測(cè)(Angew. Chem. Int. Ed.)；設(shè)計(jì)合成了氧化石墨烯包覆的稀土納米探針NaYF4:Yb,Er@NaYF4@GO，實(shí)現(xiàn)了腫瘤細(xì)胞內(nèi)microRNA可視化成像及腫瘤靶向的無(wú)背景近紅外二區(qū)成像(Angew. Chem. Int. Ed.)。
 

圖1.基于稀土納米探針的熒光增強(qiáng)策略實(shí)現(xiàn)唾液腫瘤標(biāo)志物即時(shí)檢測(cè)示意圖
 

　　圖2.(a)基于Eu2O3納米熒光探針的唾液CEA濃度測(cè)定校準(zhǔn)曲線。(b)分別基于Eu2O3納米探針和商用Eu3+-DTTA試劑盒測(cè)定的20份人唾液樣本CEA濃度的相關(guān)性曲線。(c)基于Eu2O3納米熒光探針測(cè)定33名志愿者唾液和血清樣本中CEA濃度的相關(guān)性曲線。(d)健康人和口腔癌患者血清和唾液樣本中CEA濃度的平均水平對(duì)比情況。