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对于日益严重的癌症问题，早发现、早治疗是降低死亡率最为有效的手段，然而，现有临床诊断标志蛋白往往提示病人已经进入中晚期，因而病人常常错过了最佳治疗时机。为此，生物医学研究正在筛选新的肿瘤标志蛋白，并且已经发现了一些新的蛋白标志物，因此，对于这些新发现的蛋白标志物，如何建立准确、灵敏、简单、快速的分析测试方法已非常迫切。
最近，【治疗诊断科技】（Theranostics）报道了我院李根喜教授、朱小立副研究员等在蛋白酶标记物分析方面的研究成果。机体中存在多种多样的蛋白酶，尽管蛋白酶已可作为癌症标记物应用于临床诊断，然而蛋白酶标记物的应用还存在指征特异性差、病理分期相关度低等缺点。对此，李根喜教授课题组利用多功能多肽，设计了灵敏的蛋白酶检测方法，并且可用于多种蛋白酶标记物的联合检测，以辅助前列腺癌诊断（Theranostics 2014, 4(7): 701-707. doi:10.7150/thno.8803.）。该方法使用了一种具有三重功能的多肽探针，并且把该探针密集固定在可以发生电化学反应的电极表面。该探针不仅可以被靶蛋白酶特异性地切割，而且在电极与血液样本发生相互作用时，具备抵抗血液样本污损电极表面的功能，不仅如此，该探针还可以诱发淀粉样肽错误折叠，从而使其大量富集于电极表面，最终导致电化学反应规模、强度的巨大差异，产生明显的信号输出。利用该方法检测三种前列腺癌相关的血浆蛋白酶水平，其结果显示酶含量与病患病程进展有一定相关性。同时，按照传统的病理指标对病患进行分组，罹患一般前列腺病变、良性癌变及恶性癌症的患者之间，三种酶含量均存在显著统计学差异。尤其值得注意的是，依据该方法所显示的结果，临床上通用的前列腺癌筛查标记物，如前列腺特异性抗原，其含量虽然确实无误地显示出恶性癌变的存在，但并不能有效地区分一般病变与早期癌变。因此，由于该方法还包括了更多血浆酶，如激肽释放酶3，的活性分析，使得这些蛋白酶的分析结果与病患疾病的进展程度存在很强的相关性，具有重要的癌症早期诊断价值。
另一方面，对肿瘤细胞直接进行灵敏、准确的快速分析，对于癌症的早期诊断具有非常重要的意义。最近，【科学报道】（Scientific Reports）报道了李根喜教授、朱小立副研究员等另外一项研究成果《基于磁性纳米颗粒构建可重复使用的电化学生物传感器》（Sci. Rep., 2014, 4: 4169. DOI: 10.1038/srep04169），该研究制备了癌胚抗原抗体修饰的磁性纳米颗粒（Ab@MNPs）以及辣根过氧化物酶（HRP）标记的MUC-1适体（HRP-apt），并且借助抗体与适体对乳腺癌细胞的双重识别，实现了更好的检测特异性，而HRP所提供的酶催化放大信号也提供了很好的检测灵敏性。此外，在磁场控制下，负载着识别元件和靶标物质的磁性纳米颗粒靠近电极则完成检测，而将磁场反转方向后，磁性纳米颗粒离开电极则完成电极的再生利用，因此，"复杂的"功能化磁性纳米颗粒表面可满足检测性能的需求，而"简单的"电极界面可满足使用性的需求，运用该检测体系，可实现大范围癌细胞的检测（100～1×106个细胞/毫升），而整个检测循环仅需要2分钟，大大方便了电极的重复利用，从而有效地降低了成本，并为批量检测提供了条件。
上述研究工作与南京大学合作完成，并且得到国家杰出青年基金以及国家基金委重点项目等基金项目的资助。
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