在疾病發生發展進程中，病理器官和細胞會向循環系統釋放特定的生物標志物。這些標志物能夠動態反映疾病的發生發展和免疫應答等生理過程，為臨床診斷和干預提供關鍵信息。因此，一種高靈敏度、高通量的生物標志物檢測手段對于疾病的早期篩查、治療監控和預后都至關重要。早在上世紀中葉，血清癌癥標志物檢測就已作為輔助診斷手段應用于臨床診療。其中，酶聯免疫吸附試驗（ELISA）是應用最廣泛的方法。然而，傳統ELISA的信號輸出依賴于比色法，導致其靈敏度和多重檢測通量難以滿足早期癌癥檢測的要求。盡管近年來的技術發展在一定程度上改善了傳統ELISA的檢測效果，但仍難以滿足疾病早期診斷的需求。
中國科學院化學研究所吳海臣課題組開展了基于納米孔技術的生物標志物檢測研究，取得了系列研究進展。近日，研究團隊和合作者在納米孔生物標志物檢測技術方面取得重要進展。研究構建了ELISA中常用的幾種酶的特異性響應多肽探針FGXD8?CB[7]，用其代替傳統的顯色底物用于ELISA的酶促反應。在反應結束后，使用α-溶血素納米孔對酶促反應產物進行檢測，建立探針信號頻率與待測物濃度的關系，從而實現生物標志物的定量檢測。這類多肽探針在夾心法ELISA和競爭法ELISA的應用中均表現出優異的檢測靈敏度，檢出限最低可達阿摩爾（aM）級。此探針信號特征性強，無相互串擾，能夠實現6種生物標志物的同時定量分析。在臨床血液樣本檢測中，與臨床通用檢測方法化學發光免疫分析的結果吻合度超過90%，且檢出限低3-4個數量級。
該項研究為納米孔技術在生物標志物檢測領域的應用提供了新的思路，通過進一步的優化，有望推廣到其他生物標志物的檢測應用中，為臨床診療提供新的技術手段。
相關研究成果發表在《自然-納米技術》（Nature Nanotechnology）上。研究工作得到國家自然科學基金委、中國科學院的支持。
論文鏈接
探針設計與基于納米孔技術的酶聯免疫分析方法原理
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