化学所宋延林课题组在印刷光学生物芯片检测外泌体方面取得新进展

外泌体是直径为40 nm-160 nm的胞外囊泡，因携带大量母细胞的生物信息，在细胞间通讯中起着重要作用，被视为下一代的癌症生物标志物。传统检测外泌体的方法存在耗时长、灵敏度低等问题，因此，迫切需要发展一种快速、灵敏且可同时检测多种外泌体的新方法。

在国家自然科学基金委、科技部、中国科学院和北京市的大力支持下，化学研究所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组开展了纳米光子结构可控印刷及生物检测应用等方面的研究，取得了系列研究进展。该课题组利用纳米绿色印刷技术制备了一系列一维纳米光子结构阵列，通过调控其光学共振特性实现了蛋白质、病毒、细菌的可视化检测，为超灵敏的生物标志物检测提供了新的策略。（Adv. Mater., 2023, 35, 2211363; Anal. Chem., 2023, 95, 11769; Chem. Rev., 2022, 122, 5144; Matter, 2022, 5, 1865; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 24234）

最近，该课题组将印刷一维纳米链与表面图案化结合，设计了一种分区的光学生物检测芯片。他们首先利用酰胺反应在一维纳米链上孵育了特异性抗体，用以捕获目标外泌体颗粒。实验发现，当一维纳米链捕获外泌体颗粒后，基于共振诱导的近场增强作用，纳米链的散射光颜色发生了人眼可分辨的变化。通过设计具有亲疏水图案的基底，制备了一系列多通道分区生物检测芯片。利用生物芯片表面显著的浸润性差异，单个待测液滴被分割成若干互不干扰的微液滴，实现了快速区分正常人与胶质瘤患者的外泌体样本。这种分区光学生物芯片操作简单，成本低，且在复杂生物液体环境中具有良好的特异性和稳定性，有望成为一种新型的疾病诊断方式，促进液体活检、健康监测等相关领域的发展。相关研究成果近期发表在Adv. Mater., 2023, 2304935（DOI: 10.1002/adma.202304935），文章第一作者是博士生杨旭，通讯作者是宋延林研究员，苏萌研究员和张泽英博士后。

转自：“中国科学院化学研究所”微信公众号

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