FSU研究人员开发了检测癌症生物标志物的新测试

当医生检查疑似癌症病例时，他们转向生物标志物测试来帮助做出诊断。

通过测试系统和患者样本，医生可以调查潜在的线索，缩小他们的罪魁祸首名单，为患者提供精确、有效的治疗。

由佛罗里达州立大学化学家领导的一个团队开发了一种新的测试方法，用于检测与多种癌症相关的生物标志物。他们的研究最近发表在 化学学会杂志上。

“更好的癌症检测工具意味着对患者更有效的治疗，”该研究的共同作者、佛罗里达州立大学化学与生物化学系教授 Hedi Mattoussi 说。“我们在这项研究中的目标是构建一种生物传感器，它会在存在癌症标记物的情况下发光，为检测这种疾病的持续问题提供另一种工具。”

传感平台由金纳米颗粒和称为肽的分子组成，这些分子用染料标记。这些成分通过化学键连接，金纳米颗粒可防止染料在紫外线照射下发光。当含有酶 MMP-14 的患者样本——一种用于各种类型癌症的生物标志物，但最常见的是乳腺癌——被添加时，它会破坏肽中的键，将带有染料的片段从金中分离出来。没有黄金吸收染料的能量，样品开始发光。

“你从一个黑暗的系统开始，我们可以将其视为'关闭'，就像我们将电灯开关一样，”Mattoussi 说。“当你引入酶时，系统会‘开启’并发光。它就像一个灯塔。”

样品发出的光取决于酶的浓度和相互作用时间。通过测量这种光，研究人员可以生成数据，告知他们样本中是否存在癌症标记物以及含量是多少。

已经存在各种测试来检查患者是否患有癌症。这项研究是朝着开发一种可以检测更多种类癌症的方法迈出的第一步。

Mattoussi 和他的团队使用 MMP-14 酶测试了他们的系统，但他们计划通过将更多肽链与其他酶癌症标记物相匹配的工作来扩展这项研究。随着进一步的发展，它可以让科学家们使用单一的评估来同时测试多种癌症。

“我们设计的平台适用于任何酶，”他说。“你需要做的就是改变附着在纳米颗粒上的肽的性质。你改变肽，你改变酶，它的工作方式是一样的。

除了在检测疾病方面的应用外，该研究还进一步阐明了酶如何与附着在纳米粒子上的肽相互作用，以及酶的添加如何影响测试系统。

“我们研究的一个方面是应用方面，”Mattoussi 说。“癌症诊断仍然是一个巨大的问题。早期检测一直是一个限制因素。但这项工作的另一方面是能够开发一个平台，该平台从附着在用染料标记的肽上的纳米粒子开始，并了解它们相互作用的方式。这些交互的效率如何?当您改变纳米粒子的大小或肽的数量时会发生什么?因此，这项研究有一个实践方面和一个基础方面。”

这篇论文的共同作者是前 FSU 博士生金志成，现在是哈佛大学博士后，Narjes Dridi，Goutam Palui，现在是食品和药物管理局的研究员，以及 Qing-Xiang 教授“ Amy” Sang，都来自佛罗里达州立大学;斯克里普斯研究所的 Valle Palomo 和 Philip E. Dawson;和加州大学圣地亚哥分校的 Jesse V. Jokerst。

这项工作由国家科学基金会、空军科学研究办公室和 Kasei-Asahi Corporation 资助。