细胞表面离子-Seq:在结肠直肠癌细胞微环境中的离子监测,基于分割G-四重复探头
Zhiyong Huang1,2, Xuyang Shi3, Yunben Yang1
1Department of Clinical Laboratory, Zhejiang Cancer Hospital, The Key Laboratory of Zhejiang Province for Aptamers and Theranostics, Hangzhou Institute of Medicine (HIM), Chinese Academy of Sciences, Hangzhou 310022, P. R. China.
ACS central science
|December 31, 2025
概括
这项研究引入了Ion-seq,一种新的细胞表面生物传感器,用于在单细胞分辨率下监测 (K+) 恒温. 这一突破使离子表型定型成为可能,进步疾病诊断和个性化医学.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分子生物学分子生物学
- 基因组学就是基因组学.
背景情况:
- 离子 (K+) 对细胞功能和电解质平衡至关重要.
- 目前的单细胞测序方法在监测离子度方面面临局限性,原因是离子的规模很小.
- 精确监测K+稳态对于了解电解质失衡症状至关重要.
研究的目的:
- 开发一种用于单细胞离子测序 (Ion-seq) 的新型生物传感器,以监测K+稳态.
- 克服基于抗体检测的局限性,用于像K+这样的亚纳米离子.
- 为了在异质细胞群中实现单细胞分辨率的离子表型鉴定.
主要方法:
- 使用细胞表面生物传感器,采用分裂的G-四重复 (G4) DNA结构.
- 一个脂标记的捕获探头在细胞膜上,以检测释放的K+.
- 被膜绑定探头捕获的传感探头在K+结合时形成了一个完整的G-四重复合,使得监测的测序成为可能.
主要成果:
- 通过使用Ion-seq.成功展示了一种生物传感器,用于监测单细胞分辨率的 (K+) 恒温.
- 能够在临床样本中将离子活性与细胞表型相关联.
- 展示了在单细胞水平上分析其他离子的潜力.
结论:
- 离子测量提供了一个强大的工具,用于监测临床样本中的K+稳态和离子表型.
- 这项技术在离子动态的背景下促进了对细胞异质性和功能的理解.
- 生物传感器平台具有通过单细胞离子分析进行疾病诊断和个性化医疗的巨大潜力.
