外泌体是直径为40 nm ~ 160 nm的胞外囊泡。外泌体因携带大量母细胞的生物信息,在细胞间通讯中具有重要作用,被视为下一代的癌症生物标志物。传统检测外泌体的方法存在耗时长、灵敏度低等问题,因此亟需发展快速、灵敏且可以同时检测多种外泌体的新方法。
近日,中国科学院化学研究所绿色印刷院重点实验室宋延林课题组,将印刷一维纳米链与表面图案化结合,设计了一种分区的光学生物检测芯片。该研究利用酰胺反应在一维纳米链上孵育了特异性抗体,用以捕获目标外泌体颗粒。实验发现,当一维纳米链捕获外泌体颗粒后,基于共振诱导的近场增强作用,纳米链的散射光颜色发生了人眼可分辨的变化。研究通过设计具有亲疏水图案的基底,制备了一系列多通道分区生物检测芯片。研究显示,利用生物芯片表面显著的浸润性差异,单个待测液滴被分割成若干互不干扰的微液滴,实现了快速区分正常人与胶质瘤患者的外泌体样本。这种分区光学生物芯片操作简单、成本低,且在复杂生物液体环境中具有良好的特异性和稳定性,有望成为新型的疾病诊断方式,并促进液体活检、健康监测等相关领域的发展。
相关研究成果发表以“Printed Divisional Optical Biochip for Multiplex Visualizable Exosome Analysis at Point-of-Care”为题发表在Advanced Materials期刊上。研究工作得到国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院和北京市的支持。