發(fā)布日期：2018-08-14

　　近幾十年，糖尿病的患病率逐年攀升，糖尿病在世界各地都正成為日益嚴重的公共健康問題。在預防、診斷和治療糖尿病方面，定期監(jiān)測血糖水平一直被公認為疾病評估和管理的重要手段。在過去的幾年中，對于血糖檢測，大多數(shù)研究人員關注的是基于酶的電化學傳感器的開發(fā)，然而該方法還需要克服一些缺點：包括復雜的酶凈化過程和較高的制造成本，以及由于酶變性導致缺乏長期的穩(wěn)定性，同時血液成分較為復雜，現(xiàn)有的檢測方法易受到除血糖外其他成分的干擾。

　　熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）是一種熒光基團間通過偶極-偶極的相互作用以非輻射方式發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，由Forster于1948年提出。當發(fā)生FRET現(xiàn)象時，表現(xiàn)為熒光供體受到激發(fā)光的激發(fā)后，其產(chǎn)生的熒光強度遠低于其單獨存在時，而熒光受體的熒光強度大大增強或發(fā)生猝滅。

　　當FRET技術應用在檢測過程中時，由于整個反應體系都在溶液中進行，因此具有操作簡單方便、樣品無需特殊前處理的優(yōu)點。同時該技術也具有檢測靈敏度高、抗干擾能力強的優(yōu)勢，因而獲得了越來越多的關注。經(jīng)過幾十年的研究發(fā)展，熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術已經(jīng)在免疫分析、核酸檢測、環(huán)境分析、藥物篩選等多個領域廣泛應用，是一種用于血液分子檢測的良好工具。

　　近日，中國科學院蘇州生物醫(yī)學工程技術研究所醫(yī)學檢驗室蛋白質(zhì)組學中心尹煥才課題組的葛明昊、殷建等人，開發(fā)出基于FRET效應的熒光探針，從而制備出新型血糖傳感器，實現(xiàn)了對血糖的高靈敏度檢測。

　　研究者首先設計并合成了基于鑭系離子的穴狀配體螯合物作為熒光供體，基于其熒光激發(fā)及發(fā)射光譜，篩選與其相匹配的發(fā)色基團作為熒光受體。同時利用刀豆蛋白A（Concanavalin A，ConA）對不同糖類親和力的差異構建了ConA-Dex探針，將FRET技術中的熒光供體和熒光受體分別與之結合，當檢測樣品中存在葡萄糖就會解除FRET效應，從而能夠通過檢測供體熒光的升高來反映葡萄糖濃度的高低。

　　研究者還使用了透明質(zhì)酸水凝膠來包裹FRET熒光探針。透明質(zhì)酸是由兩個雙糖單位組成的大型多糖類，在人體中分布廣泛，是一種天然具有高生物相容性的材料，其在藥物載體、支架材料等方面為許多研究使用。使用透明質(zhì)酸水凝膠來包裹探針，可以使該葡萄糖傳感器具有無毒、高生物相容性的特性。解決了鑭系穴狀配體螯合物在應用中具有潛在生物安全性的問題。

　　研究結果表明，該新型葡萄糖傳感器實現(xiàn)了對血糖的高精度檢測，同時經(jīng)過多重潛在干擾物及長時間連續(xù)檢測的驗證，具有較高的抗干擾性和穩(wěn)定性。在與目前臨床使用的檢測方法對比后，結果顯示該新型傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)對傳統(tǒng)方法的替代，未來有較高的應用潛能。

　　該研究成果目前已發(fā)表在Analytical and Bioanalytical Chemistry 期刊上。

　　以上工作得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金的支持。

來源：蘇州醫(yī)工所