AC. 用于细胞因子鉴别和口腔癌诊断的基于硼酸修饰碳点的半选择性多通道传感器阵列

以下文章来源于分析化学方法 ，作者科研小组

全文简介

细胞因子是免疫系统的重要组成部分，被认为是重要的生物标志物。然而，单一细胞因子的检测不够精确和可靠，无法满足诊断要求。在本文中，我们开发了一种基于模式识别的细胞因子多重传感方法，该方法涉及三色发射硼酸修饰的碳点（BCDs）和精氨酸修饰的碳化钛（Ti3C2 MXenes）作为传感器阵列。最初，三个BCD的荧光信号被Ti3C2 MXenes猝灭。在细胞因子的存在下，BCDs的荧光强度被不同的细胞因子恢复或进一步淬灭。荧光响应分两步发生:首先，硼酸与细胞因子的顺式二醇官能团相互作用，其次，精氨酸首基选择性地与聚糖相互作用。通过利用BCDs和细胞因子对Ti3C2 MXenes的不同竞争性结合，可以在20 ng mL–1的浓度下有效区分七种细胞因子及其混合物。此外，我们的传感器阵列在对来自健康个体的人类口腔癌唾液样本进行临床相关特异性分类方面表现出色。这种非侵入性方法提供了一种细胞因子分析的快速方法，有利于早期和及时的临床诊断和治疗。

简介

用于细胞因子传感的半选择性多通道传感器阵列的插图

三种BCD和Arg-SP-Ti3C2的表征。（A）三个BCD的制备机制示意图。典型的TEM图像和B-BCD（B）、G-BCD（C）和R-BCD（D）的相应尺寸分布直方图（嵌入）。（E）在不同激发波长下记录的三个BCD的荧光发射光谱。B-BCD（曲线a）、G-BCD（曲线b）和R-BCD（曲线c）的FTIR光谱和（G）XPS B 1s光谱。（H）Arg-SP-Ti3C2的组装过程。（I）Arg-SP-Ti3C2的AFM图像和高度剖面图。（J）SP-Ti3C2（曲线a）、Arg-SP-Ti3C2（曲线b）和胆固醇修饰精氨酸（曲线c）的FTIR光谱。（K）Ti3C2 MXenes、SP-Ti3C2 MXenes和Arg-SP-Ti3C2 MXenes的UV-vis光谱。插图是分散在PBS中的Ti3C2、SP-Ti3C2和Arg-SP-Ti3C2的数字图像。

七种细胞因子（20 ng mL-1）使用LDA聚簇，具有裸BCD/Arg-SP-Ti3C2（A）、CD/Arg-SP-Ti3C2（B）、BCD/Ti3C2（C）和BCD/SP-Ti3C2（D）的荧光反应。分数是通过具有95%置信椭圆的LDA生成的。

多通道传感器阵列的传感特性。（A）传感器阵列对TNF-α不同浓度的反应的LDA评分图。（B）传感器阵列对TNF-α和IL-6混合物的响应的LDA评分图。混合物的总浓度为20纳克毫升-1。（C）在其他干扰物质存在的情况下，传感器阵列识别七个细胞因子的LDA评分图。（D）人类唾液中七种细胞因子（均为20纳克毫升-1）的传感器阵列识别的LDA评分图。分数是通过具有95%置信椭圆的LDA生成的。

传感器阵列的实际应用。（A）五名口腔癌患者和三名健康志愿者的人类唾液样本的LDA评分图。（B）单个口腔癌患者和三名健康志愿者的因子1的方框图。***P < 0.001（学生t测试）。（C）使用传感器阵列未知识别口腔癌患者和健康志愿者的唾液样本。（D）诊断研究的ROC曲线。分数是通过具有95%置信椭圆的LDA生成的。

相关成果以“Boronic Acid-Decorated Carbon Dot-Based Semiselective Multichannel Sensor Array for Cytokine Discrimination and Oral Cancer Diagnosis”，发表在国际学术期刊“Analytical Chemistry”上。

文献链接：点击阅读原文

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c05240

转自：“NANO学术”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！