近日,中医药创新研究院张振教授团队在国际知名期刊Biosensors and Bioelectronics(中科院1区Top,IF:10.5)发表题为“Carbon dots loaded liposomes amplified polarity-reversal photoelectrochemicalbiosensor for the assay of breast cancer exosomal surfaceproteins”的研究论文,我院硕士研究生侯丽茹和刘君秋为共同第一作者,赵春芹老师和张振教授为论文通讯作者,山东中医药大学为论文第一单位。

外泌体作为细胞分泌的微小囊泡,广泛存在于血液、体液等多种生物样本中,其表面携带的各类蛋白分子如同“生物信号载体”,不仅能反映生理病理状态、调控肿瘤细胞进展并揭示亲本细胞异质性,更在肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移等关键恶化过程中发挥着重要调控作用。由于当前检测技术所需仪器昂贵、实验操作繁琐,并且基于同极性信号输出易受外部干扰,一定程度上限制了外泌体监测分析的实际应用。因此,开发简便、易于微型化、精准的检测方法对外泌体丰度和表型进行高效识别分析对恶性肿瘤的临床诊断、分期分型及临床药物疗效监测具有重要意义。
本工作创新性地提出了一种碳点(CDs)诱导的ZnIn2S4(ZIS)光电流极性翻转光电化学传感策略。以不同亚型乳腺癌细胞为研究对象,用于外泌体表面黏蛋白1(MUC1)和程序性死亡配体1(PD-L1)蛋白的差异性分析,可以有效地抑制假阳性/假阴性干扰,提高识别检测的选择性,并通过智能集成分离模式和核酸适体标记的CDs负载脂质体(CDs-Lip-Apt)扩增技术,进一步提高外泌体表面蛋白识别分析的灵敏度和准确性。同时,该传感器具有一定的普适性,可以通过调节核酸适体类型用于多种肿瘤种类外泌体表面蛋白的识别分析,为肿瘤的分期分型、临床药物疗效监测提供了新思路。

极性翻转光电化学传感策略用于不同亚型乳腺癌外泌体识别分析
张振教授团队长期从事中西医结合抗肿瘤技术和中药药物制剂研究。肿瘤外泌体精准识别分析技术的推进不仅有助于监测分析肿瘤外泌体的丰度和表型信息,为恶性肿瘤的精准诊疗提供方法和技术支持,也可助力筛选出更具针对性的中药复方制剂,有助于更直观地评估治疗效果、预测肿瘤复发风险。
该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目、泰山学者青年专家计划、山东省自然科学基金、济南市高校20条计划等项目的资助和支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.118184