Chem. Commun. | Co₃O₄纳米酶催化增强电化学发光用于单细胞膜蛋白成像分析

以下文章来源于纳米酶 Nanozymes ，作者纳米酶 Nanozymes

单细胞分析是生命科学进行微观探索的一个重要标志，对于生命科学基础研究及重大疾病的早期诊断等均有重要意义。单细胞表面低丰度蛋白质在疾病治疗方面往往充当早期诊断、预后和治疗的靶点。近年来发展的电化学发光（ECL）成像因无需额外的激发光源、高的灵敏度，已成为一种强大的技术广泛应用于单细胞分析领域。通过ECL成像技术可以获取更多细胞层面的细节信息，如细胞内或细胞释放的小分子、膜蛋白、线粒体以及细胞-基质黏附的动态变化信息等。尽管ECL成像取得了重大成就，但由于发光体发光信号微弱，导致灵敏度和时间分辨率不足。因此，亟需开发新的ECL成像方法，提高ECL成像灵敏度和时间分辨率。

近日，南京邮电大学化学与生命科学学院的苏邵教授与地理与生物信息学院的张晶晶教授合作在Chemical Communications发表了题为“Enhanced electrochemiluminescence imaging of single cell membrane proteins based on Co3O4 nanozyme catalysis”的论文。在本文中，作者发展了一种基于Co3O4纳米酶催化增强ECL信号的新策略用于单细胞膜蛋白的成像分析（图1）。由于Co3O4纳米酶具有显著的类酶催化活性，可以高效地催化ECL体系中的H2O2分解产生大量活性氧自由基。在适当的施加电压下，L012（鲁米诺的衍生物）发生电化学反应产生中间体，进而与活性氧自由基反应产生增强的ECL信号。研究结果表明，Co3O4纳米酶可实现不同浓度H2O2的定量可视化，其最低可视化浓度约为50 pM，这为单细胞表面蛋白成像分析提供了可能（图2）。随后，作者将负载CEA抗体的Co3O4纳米酶作为探针，利用免疫结合作用，探针可特异性结合在乳腺癌细胞MCF-7表面，根据纳米酶局部产生增强的发光信号，实现了癌胚抗原（CEA）在细胞膜上的灵敏、快速成像（图3）。该工作为单细胞层面生物分子的高灵敏、快速ECL成像提供了新的思路。

转自：“NANO学术”微信公众号

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