基礎醫學(xué)研究所李智立團隊研發(fā)了特異性捕獲含羰基基團代謝物的多功能磁性納米探針并用于肺部疾病標志物的篩選

2023年1月，中國醫學(xué)科學(xué)院基礎醫學(xué)研究所李智立團隊在Small《納米微觀(guān)》發(fā)表了“Polyurea Modified Magnetic Particles with Versatile Probes for Chemoselective Capture of Carbonyl Metabolites and Biomarker Discovery”（聚脲修飾多功能磁性納米探針應用于羰基化合物的化學(xué)選擇性捕獲及生物標志物的篩選）的論文。本文報道了多功能磁性納米探針應用于含羰基基團代謝物的選擇性標記、分離和檢測的新方法。該方法具有超高靈敏度、高通量和高覆蓋率，在生物標志物的篩選和生化景觀(guān)的研究中具有廣泛的應用前景。

多功能磁性納米探針捕獲含羰基基團代謝物的示意圖

羰基化合物與人體生理和病理狀態(tài)密切相關(guān)，其異常表達可引起多種疾病的發(fā)生發(fā)展。因其質(zhì)譜信號較弱，高靈敏、高覆蓋檢測復雜生物樣本中羰基化合物面臨嚴重挑戰。

多功能磁性納米探針的結構特征

本研究通過(guò)多功能磁納米探針表面官能團與羰基化合物的選擇性識別及衍生作用，可以選擇性標記、捕獲復雜生物樣本中的含羰基基團代謝物，利用特異性化學(xué)鍵斷裂實(shí)現該類(lèi)代謝物的高效分離，實(shí)現了質(zhì)譜檢測靈敏度提高3-5個(gè)數量級；采用同位素標記探針實(shí)現了該類(lèi)代謝物的準確定量分析。該方法檢測限低至5 amol，線(xiàn)性范圍超過(guò)4個(gè)數量級，在血清樣本中檢測到1500余個(gè)含羰基基團的代謝物。

多功能磁性納米探針應用于肺部疾病標志物篩選

將該方法應用于113例血清樣本，獲得的標志物在區分健康和肺部疾病患者和區分良性肺病和肺癌患者的區分精度分別為0.992和0.959。本研究為探索含羰基基團代謝物的變化與疾病之間的關(guān)系提供新思路，為疾病的早期診斷和腫瘤標志物的篩選及臨床應用提供新方法。

本研究工作得到國家自然科學(xué)基金（81872404, 21807115 和 21976005）等項目的資助。基礎醫學(xué)研究所張沫副研究員為論文的第一作者，李智立教授和北京大學(xué)分析測試中心周江教授為論文共同通訊作者。

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202204734