生物传感器对癌细胞的检测

来源：www.bio-sensor1.org 发布时间：2014-12-16

癌症严重危害了人类的生命健康,是造成人力资源丧失的主要原因之一,严重影响着社会发展。对目标细胞的直接检测可以实现对疾病的监测,这也是近年来各国科学家努力的方向。一般来讲,电细胞传感器主要是基于测定细胞吸附于传感器界面引起的电流和阻抗变化,从而对细胞状态和数量实现间接的分析测定。电阻抗和循环伏安法常被用于监测癌细胞的點连、活性、增殖和调亡等生理过程。

Cheng等人发展了一种基于辣根过氧化物酶与糖类化合物特异性结合的电细胞传感阵列,用于细胞表面糖组碳水化合物的动态分析。由于细胞表面呈现负电性,在一些研究中,人们通过构建正电性的传感界面,基于静电相互作用实现细胞的固定和检测。然而这种基于静电作用只能实现细胞的非特异性固定,多数应用于细胞的生理状态监测,以及药物筛选方面的研究,并不能够满足医疗诊断和治疗方面的需求。因此,人们越来越关注于构建具有特异性识别功能的细胞传感器用于癌细胞的选择性检测。

肿瘤标志物如核仁素、叶酸受体等的反常性特征与很多癌症密切相关,因而常被选作紀向分子用于设计能够选择性检测肿瘤细胞的细胞传感器。例如,Feng等基于适配体AS1411对癌细胞表面过表达的核仁素特异性识别能力构建了一种选择性电细胞传感器。通过测定修饰电极的电荷转移电阻的变化从而间接检测固定的癌细胞数量。由于多数肿瘤细胞的细胞膜表面具有过表达的叶酸受体,因而对叶酸受体具有高度亲和性的叶酸也常被用作特异性识别癌细胞的功能性分子构建癌细胞传感器。Li等将叶酸修饰到电整流器界面,首次实现了基于分子器件高灵敏度检测Hela细胞,实现了在大量正常细胞(104个细胞/mL)存在下选择性检测其中10个Hela细胞,检测范围11-106个AnL。构建具有特异性识别功能细胞传感器的研究目前仍处于早期阶段。

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