基于pH响应的聚合物点涂层表面的瘤微环境的电气和光现场监测
Tae Min Kim1, Sunu Hangma Subba1, Yoon Kil Hwang1
1Department of IT and Energy Convergence (BK21 FOUR), Korea National University of Transportation, Chungju, 27469, Republic of Korea.
Talanta
|September 12, 2024
概括
一种新的pH响应聚合物点 (Plu-PD) 生物传感器通过利用酸性瘤微环境来检测癌细胞. 这种生物传感器表现出可调节的导电性和振兴的光,通过智能手机准确,实时的癌症诊断.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 与正常细胞 (∼7.4) 相比,癌细胞表现出明显的细胞外pH值 (∼6.8).
- 开发用于癌症检测的选择性和敏感的生物传感器仍然是一个关键的挑战.
- 响应pH的材料为向癌症诊断提供了潜在的潜力.
研究的目的:
- 开发一种pH响应的聚合物点 (Plu-PD) 涂层生物传感器,用于电化学和光检测癌细胞.
- 利用酸性瘤微环境作为生物传感器激活的触发器.
- 为了实现实时,基于智能手机的癌症诊断.
主要方法:
- 使用多巴胺酸和酸移植的Pluronic制造Plu-PD生物传感器.
- 利用pH触发的酸-键裂解及其对光共振能量转移 (FRET) 的影响.
- 测量pH调节导电性变化和癌症和正常细胞系中的电化学反应.
主要成果:
- Plu-PD生物传感器在酸性条件下显示光恢复,模仿癌症微环境.
- 观察到显著的,pH取决于导电性的变化,电阻从211kΩ (pH7.4) 降至73.9kΩ (pH6.8) 和61.5kΩ (pH6.0).
- 生物传感器选择性地对癌细胞 (HeLa,B16F10,SNU-C2A) 而不是正常细胞 (CHO-K1) 作出反应,通过LED和无线输出成功验证.
结论:
- 开发的Plu-PD生物传感器可以根据癌细胞的酸性微环境有效地检测癌细胞.
- 生物传感器具有可调节的电化学特性和光调制,用于选择性癌细胞识别.
- 与无线系统的集成允许快速,实时,基于智能手机的癌症诊断.
