一种基于可拉伸光子晶体的荧光传感阵列，用于卵巢癌早期诊断

糖蛋白在细胞归巢、免疫识别、物质转运、蛋白质相互作用和细胞间信号传递等广泛的生命过程中发挥着重要作用，已被确定为卵巢癌、结肠癌、直肠癌、乳腺癌和肝癌等癌症诊断、临床治疗和预后评估的治疗靶点或生物标志物。多种癌症标志物联合检测可以提高癌症早期诊断的敏感性，然而使用多阵列生物传感器需要制备多个传感元件，通常涉及的制备和检测步骤繁琐、耗时且复杂。

因此，迫切需要一种能在复杂生理环境中简单、动态、同步的联合指标检测平台用于糖蛋白的识别。光子晶体（PC）由具有不同介电常数的材料组成，因其独特的光学调制特性而被广泛应用于传感领域。具有良好机械变色特性的可拉伸光子晶体通过拉伸改变晶格间距，可以提供连续可调的光子禁用波长，以匹配不同波长的荧光指示剂，产生差异化的光学增强效果同时提供丰富的传感信息。

据麦姆斯咨询报道，近期，暨南大学李风煜教授课题组和中山大学肿瘤防治中心李俊东教授共同报道了一种基于可拉伸光子晶体的荧光传感阵列，用于卵巢癌早期诊断。相关成果以“Stretchable Photonic Crystal-Assisted Glycoprotein Identification for Ovarian Cancer Diagnosis”为题发表在国际化学权威杂志Analytical Chemistry上。

在这项工作中，研究人员提出了一种基于可拉伸光子晶体的荧光传感阵列，其中可拉伸光子晶体芯片具有可调节的光子禁带和差异化检测响应性，可为多种分析物的鉴定提供丰富的光学信息，能够有效识别复杂基质中的糖蛋白。同时，选用曙红Y（EY）和丹磺酰肼（DNSH）双荧光指示剂可分别识别糖蛋白的蛋白质主干和寡糖段，从而提高识别的准确性。在多种氨基酸和糖的干扰物存在下，该传感阵列对七种典型的糖蛋白进行了鉴别和分析，准确率达到100%，证实其在复杂环境中的强大识别能力。此外，该传感阵列被证明能够准确区分汗液基质和血清基质中的14种结构相似的分析物。进一步成功区分和鉴定了早期、中期、晚期的临床卵巢癌血清样本和健康受试者血清样本。

基于可拉伸光子晶体的荧光传感阵列，用于糖蛋白识别  

综上所述，这种基于可拉伸光子晶体的荧光传感阵列证明了糖蛋白作为癌症标记物在早期癌症辅助筛查和诊断中的实用性，为复杂环境中糖蛋白的快速、准确检测提供了一种有效的新方法。

论文链接： https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00269   

 

审核编辑：刘清