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上海大学张源课题组:纳米生物传感技术助力血清炎症因子联合检测

发布时间:2022-09-29      点击次数:228

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炎症因子是炎症反应及其介导的疾病中参与免疫调控的一类重要细胞因子,包括肿瘤坏死因子(TNF)、白介素(IL)、转化生长因子(TGF)等。目前已经证实炎症因子与多种临床疾病的发展密切相关,包括细菌感染、新生儿败血症、心血管疾病、类风湿性关节炎等各种急性和慢性炎症疾病,甚至在肿瘤的发生发展中也起到了重要作用。因此,血清炎症因子是监控疾病进程的核心指标,通过对炎症因子的检测可以更好的评估患者免疫状态,为临床管理提供重要参考。然而,这些炎症因子在血清中的含量极低,现有的一些常规技术由于受到灵敏度的限制无法达到检测需求,难以及时预测疾病的转归。


 
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图1 基于ZIF-8@Ag NWs 复合纳米材料的电化学传感芯片结构图以及免疫传感策略验证结果

近期,上海大学的张源课题组提出了一种合理有效的电化学免疫传感器件设计策略。该团队以ZIF-8@Ag NWs为电极材料,结合3D 打印(NanoArch S140,摩方精密)和丝网印刷技术,开发了一种多通道的电化学免疫传感芯片,用于血清中炎症因子IL-6和IL-8的联合检测。该传感芯片可同时检测pg/mL至ng/mL浓度范围内的IL-6和IL-8,即使在复杂的BSA环境中也可达到10 pg/mL的检测限。临床血清样本分析表明该传感检测方法对18例炎症疾病患者组和18例对照组表现出良好的区分结果。相关成果以In-situ formation of “electron conductive wires" threaded ZIF-8 membrane for multiplexed immunoassay of human interleukins为题发表在《Nano Research》期刊上。

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图2 临床血清样本的检测分析结果。(a) 固定有Anti-IL-6的工作电极对血清的检测结果; (b) 固定有Anti-IL-8的工作电极对血清的检测结果; 蓝色柱为健康对照组,橙色柱为患者; (c) 基于IL-6、IL-8检测结果的主成分分析数据。