国家重大科学研究计划项目“生物医学纳米材料对血细胞作用的研究”工作进展与讨论

生物纳米探针对血液恶性肿瘤细胞的体外作用与检测研究

南京大学 朱俊杰 教授


1. 微波辅助合成硼氮共掺杂石墨烯并用于白血病细胞中过氧化氢的高效电化学检测

提出了一种微波辅助方法用于合成具有网络结构的硼氮共掺杂石墨烯(NB-G)。所合成的NB-G具有多维的电子传输通道,用于过氧化氢(H2O2)的电催化还原和传感,并显示了良好的电化学响应和稳定性,线性范围为0.5 μM~5 mM,检测限为0.05 μM。具有高活性的主要原因是NB-G本身的特殊结构以及共掺杂石墨烯中硼、氮、碳的协同效应。该传感器还能用于白血病CCRF-CEM细胞中H2O2的电化学定量监测,表明NB-G具有良好的生物相容性,在生物学等领域具有潜在的应用价值。


图1. 电化学传感器的构建。


图2.(A)硼氮共掺杂石墨烯修饰电极对不同浓度过氧化氢的i-t检测,(B)电流响应与过氧化氢浓度之间的线性关系图。


图3.(A)CCRF-CEM白血病细胞显微图,(B)修饰电极在不同刺激物作用下的电流响应:有CCRF-CEM白血病细胞(红线);没有细胞(黑线)。

2. 氮化硼/金纳米簇复合物的构建及其在多功能免疫分析中的应用

以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)作为稳定剂,剥离合成了氮化硼纳米片(PDDA-BN),再通过静电组装的方法,制备了氮化硼/金纳米簇复合物(PDDA-BN/GNCs)。PDDA-BN/GNCs具有优良的性能,如大的比表面积、良好的生物相容性、水溶性及较强的荧光等。PDDA-BN/GNCs可用于固定二抗分子,构建新型的生物探针,由此我们设计了一种可对细胞白介素-6进行荧光与电化学同时测定的免疫传感器。光学和电化学方法检测的检测限分别为0.03和0.0013 ng mL-1。该多功能免疫分析方法具有较高的灵敏性,有望用于其它蛋白及DNA的检测,另外PDDA-BN/GNCs复合物也可以尝试在载药、光学等领域的应用。


图1.(A)PDDA-BN/GNCs/Ab2生物探针的制备过程,(B)双通道免疫传感器的构建。


图2. 在电极上不同浓度IL-6发生免疫反应后的凝胶成像体系的荧光图,荧光强度与IL-6浓度呈线性关系。


图3.(A)不同浓度的抗原(IL-6)所对应的方波伏安曲线,(B)电流响应与不同抗原浓度的线性关系图。

参考文献

  1. Guohai Yang, Yuhui Zhou, Jiajun Wu, Juntao Cao, Lingling Li, HongyingLiu, and Jun-Jie Zhu, RSC Adv. 2013, DOI: 10.1039/c3ra44284e.
  2. Guohai Yang, Jianjun Shi, Sheng Wang, Weiwei Xiong, Liping Jiang, Clemens Burda, and Jun-Jie Zhu, Chem. Commun. 2013, DOI: 10.1039/c3cc45759a