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糖尿病診斷有新工具 近紅外熒光探針實現(xiàn)過氧化氫檢測
2021年03月10日 14:31:07
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：8603
近年來針對糖尿病檢測的快速檢測方式不斷有研究成果出現(xiàn)，如檢測血液中相關(guān)的DNA標(biāo)志物等。近日，湘潭大學(xué)化學(xué)學(xué)院的研究團隊開發(fā)了一種新的檢測方法。利用近紅外熒光探針（QX-B）檢測細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫（H2O2）水平。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】現(xiàn)代社會生產(chǎn)力的快速發(fā)展在提高人們生活水平的同時，也帶來各類健康隱患。與飲食習(xí)慣與生活方式改變有著密切關(guān)系的糖尿病已經(jīng)成為現(xiàn)代人類常見的慢性病。糖尿病患者的數(shù)量在近幾十年來增幅驚人，而我國更是糖尿病的重災(zāi)區(qū)。相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020年，我國糖尿病患者總數(shù)約為1.298億，位居第一。同時每年死于糖尿病引發(fā)的各類并發(fā)癥的人數(shù)約83.4萬。糖尿病已經(jīng)成為我國公共衛(wèi)生領(lǐng)域面臨的巨大挑戰(zhàn)。
糖尿病對人體健康有著嚴(yán)重威脅，除了血糖超標(biāo)之外，糖尿病往往伴隨著各類并發(fā)癥，如糖尿病腎病、糖尿病心腦血管病變等。作為一種慢性病，糖尿病不僅會威脅患者的健康甚至生命，降低生活質(zhì)量，還需要昂貴的治療費用，對個人與醫(yī)療衛(wèi)生體系造成巨大的負(fù)擔(dān)。對于糖尿病來說，越早發(fā)現(xiàn)就越容易控制，治療費用也越低，因此檢測對于控制與治療糖尿病有著重要意義。
近年來針對糖尿病檢測的快速檢測方式不斷有研究成果出現(xiàn)，如檢測血液中相關(guān)的DNA標(biāo)志物等。近日，湘潭大學(xué)化學(xué)學(xué)院的研究團隊開發(fā)了一種新的檢測方法。利用近紅外熒光探針(QX-B)檢測細(xì)胞內(nèi)的過氧化氫(H2O2)水平。
生物系統(tǒng)中的H2O2和氧化應(yīng)激密切相關(guān)，在活細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中有著關(guān)鍵作用。許多疾病都能夠使細(xì)胞中的H2O2水平異常，如癌癥、神經(jīng)退行性疾病等，尤其是糖尿病。已經(jīng)有很多證據(jù)表明糖尿病及其并發(fā)癥發(fā)生和發(fā)展與氧化應(yīng)激引起的H2O2的大量產(chǎn)生關(guān)系密切。因此細(xì)胞內(nèi)H2O2的水平也可以作為診斷糖尿病的關(guān)鍵指標(biāo)。
近紅外熒光探針是一種直觀、原位的可視化觀測技術(shù)，具有樣品穿透性強、檢測靈敏度高、背景干擾低、對細(xì)胞損傷小等特點，在細(xì)胞內(nèi)活性小分子成像檢測中有著較大的應(yīng)用前景。研究團隊選擇近紅外熒光探針作為細(xì)胞內(nèi)H2O2水平的檢測方式，并研發(fā)了一種新型的近紅外熒光探針QX-B。
該探針的熒光團為喹啉-氧雜蒽染料，響應(yīng)基團為硼酸酯。當(dāng)接觸到H2O2時，探針在772 nm處會產(chǎn)生較強(10倍)的近紅外熒光信號。該探針的優(yōu)勢主要有以下幾點：1.喹啉-氧雜蒽染料的發(fā)射波長比常見的近紅外染料半花菁更長，水溶性也更強，有利于提高活體成像的質(zhì)量。2.對H2O2有著很好的選擇性，受其他物質(zhì)的干擾小。3.對細(xì)胞的毒性也較低。
在實際檢驗中，QX-B已經(jīng)成功用于HeLa細(xì)胞、HCT116細(xì)胞、4T1細(xì)胞和斑馬魚的外源性以及內(nèi)源性H2O2的實時成像。而且在以糖尿病小鼠作為對象的檢測中，QX-B不僅成功檢測出H2O2水平，還通過H&E染色實驗驗證了糖尿病能夠引起腎臟損害。這驗證了近紅外熒光探針在糖尿病檢測中的應(yīng)用價值。
后記：
糖尿病患者的龐大基數(shù)以及快速的增長速度帶來了巨大的檢測需求。而目前糖尿病的快速檢測技術(shù)依然是一塊尚待開拓的領(lǐng)域。雖然目前已經(jīng)有較多成果涌現(xiàn)，但是大規(guī)模應(yīng)用的情況較少。這是一片前景廣闊的藍(lán)海。而開拓這篇藍(lán)海還需要更多的科研團隊繼續(xù)開發(fā)出具有較高應(yīng)用價值的檢測技術(shù)與儀器。
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