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周军教授开发生物传感器检测EMT

上皮-间充质转化(EMT)在多种生物过程中发挥重要作用,如胚胎发育,组织生长和伤口愈合等等。越来越多的证据表明EMT在肿瘤进展中起关键作用,EMT会促进良性肿瘤细胞向周围组织的浸润并转移到远处的部位。在EMT发生期间,上皮细胞失去极性和细胞间连接,呈现细长的形态,并获得细胞运动能力。许多分子,如转化生长因子和表皮生长因子,已被确定能够诱发EMT的发生。E-cadherin的表达与肺、肝、卵巢和胃相关癌症的病理分类和分期呈负相关。因此,E-cadherin已被用作肿瘤诊断的生物标志物。而目前EMT主要通过传统方法检测,如Westernblotting和免疫荧光显微镜。但是,这些方法有几个缺点,包括检测时间长,步骤繁琐,而且成本高。因此,开发一种方便快捷的EMT检测方法非常重要。
 
2020年1月10日,山东师范大学生命科学学院周军教授课题组在Nature Communications在线发表了题为“An electrochemical biosensor for thedetection of epithelial-mesenchymal transition” 的研究论文。该研究利用生物传感技术,以及量子点-纳米复合材料的独特性能,构建了能够专门检测上皮-间充质转化(Epithelial-mesenchymaltransition, EMT的标志蛋白(E-钙粘蛋白),并能够有效地分析EMT的不同阶段的生物传感器。该研究推动了电化学生物传感技术在复杂的细胞生物学行为检测中的应用。
 
周军教授开发生物传感器检测EMT
 
CdSe / ZnS量子点(QDs)是制备EMT电化学生物传感器的良好工具,因为它同时具有窄的荧光发射光谱以及产生电信号的能力,所以能够实现细胞中荧光和电化学信号的同步检测。在这项研究中,周军教授团队使用E-钙粘蛋白抗体-QDs复合物作为双光学/电化学标记、碳纳米管-金纳米颗粒改良的电极作为检测平台,开发了一种廉价、易用、快速、定量的用于EMT检测的电化学传感器。该传感器可以对不同蛋白浓度、细胞数量以及不同EMT发生程度进行检测,同时可以用于不同体系、上皮间充质原始细胞、小鼠循环肿瘤细胞和原位癌细胞的E-cad蛋白表达量。这是首个用于EMT检测的电化学生物传感器。
 
周军教授开发生物传感器检测EMT
EMT生物传感器的电化学检测原理图
周军教授和刘敏教授为论文通讯作者,青年教师杜欣博士为论文第一作者。
 
文章链接:
https://doi.org/10.1038/s41467-019-14037-w
 
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