一種基于可拉伸光子晶體的熒光傳感陣列，用于卵巢癌早期診斷

糖蛋白在細胞歸巢、免疫識別、物質(zhì)轉(zhuǎn)運、蛋白質(zhì)相互作用和細胞間信號傳遞等廣泛的生命過程中發(fā)揮著重要作用，已被確定為卵巢癌、結(jié)腸癌、直腸癌、乳腺癌和肝癌等癌癥診斷、臨床治療和預(yù)后評估的治療靶點或生物標志物。多種癌癥標志物聯(lián)合檢測可以提高癌癥早期診斷的敏感性，然而使用多陣列生物傳感器需要制備多個傳感元件，通常涉及的制備和檢測步驟繁瑣、耗時且復(fù)雜。

因此，迫切需要一種能在復(fù)雜生理環(huán)境中簡單、動態(tài)、同步的聯(lián)合指標檢測平臺用于糖蛋白的識別。光子晶體（PC）由具有不同介電常數(shù)的材料組成，因其獨特的光學調(diào)制特性而被廣泛應(yīng)用于傳感領(lǐng)域。具有良好機械變色特性的可拉伸光子晶體通過拉伸改變晶格間距，可以提供連續(xù)可調(diào)的光子禁用波長，以匹配不同波長的熒光指示劑，產(chǎn)生差異化的光學增強效果同時提供豐富的傳感信息。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近期，暨南大學李風煜教授課題組和中山大學腫瘤防治中心李俊東教授共同報道了一種基于可拉伸光子晶體的熒光傳感陣列，用于卵巢癌早期診斷。相關(guān)成果以“Stretchable Photonic Crystal-Assisted Glycoprotein Identification for Ovarian Cancer Diagnosis”為題發(fā)表在國際化學權(quán)威雜志Analytical Chemistry上。

在這項工作中，研究人員提出了一種基于可拉伸光子晶體的熒光傳感陣列，其中可拉伸光子晶體芯片具有可調(diào)節(jié)的光子禁帶和差異化檢測響應(yīng)性，可為多種分析物的鑒定提供豐富的光學信息，能夠有效識別復(fù)雜基質(zhì)中的糖蛋白。同時，選用曙紅Y（EY）和丹磺酰肼（DNSH）雙熒光指示劑可分別識別糖蛋白的蛋白質(zhì)主干和寡糖段，從而提高識別的準確性。在多種氨基酸和糖的干擾物存在下，該傳感陣列對七種典型的糖蛋白進行了鑒別和分析，準確率達到100%，證實其在復(fù)雜環(huán)境中的強大識別能力。此外，該傳感陣列被證明能夠準確區(qū)分汗液基質(zhì)和血清基質(zhì)中的14種結(jié)構(gòu)相似的分析物。進一步成功區(qū)分和鑒定了早期、中期、晚期的臨床卵巢癌血清樣本和健康受試者血清樣本。

基于可拉伸光子晶體的熒光傳感陣列，用于糖蛋白識別

綜上所述，這種基于可拉伸光子晶體的熒光傳感陣列證明了糖蛋白作為癌癥標記物在早期癌癥輔助篩查和診斷中的實用性，為復(fù)雜環(huán)境中糖蛋白的快速、準確檢測提供了一種有效的新方法。

論文鏈接： https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00269