功能化纳米复合材料hCEs SERS探针的构建及在血清与细胞中检测羧酸酯酶活性的应用研究

基本信息
批准号:81860633
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:35.00
负责人:冯军
学科分类:
依托单位:广西科技大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李利军,高思,程昊,刘雪萍,李彦青,邓琦,李晓慧,徐娅娟
关键词:
羧酸酯酶羧酸酯酶抑制剂筛选功能化纳米复合材料成像分析表面增强拉曼探针
结项摘要

Human carboxylesterases (hCEs) have many important physiological functions. Meanwhile, hCEs is one of the tumor markers of liver cancer, and can also be used as a drug target for the screening of hCEs inhibitors. The development of rapid and sensitive hCEs detection method is of great significance for the study of physiological processes, hCEs inhibitors screening and even early diagnosis of clinical liver cancer. In this research, we intend to develop sensitive, stable and reproducible, renewable functionalized nanocomposites by integrating non-metallic elements doped semiconductor nanomaterials with Au/Ag nanoparticles, to overcome the inherent shortcomings of instability, poor biocompatibility and nonrepeatability in SERS substrate which is currently composed by single component of Au/Ag nanoparticles. On this basis, the SERS tag substrate was preparated, to construct the highly integrated hCEs SERS tag. And a method for the detection and activity analysis of hCEs in serum and cells was established. Additionally, the charge transfer enhancement and electromagnetic interaction mechanisms of the prepared nanocomposites will be extensively investigated. Furthermore, we explored the inherent principles of the carboxylesterase SERS detection and cell imaging in the cell, tissue or in vivo. And subcellular localization of hCEs was studied. Moreover, the SERS tag was used for the early screening of liver cancer and the screening of hCEs inhibitors. This work can expand the application potential of SERS tags in field of biomedicine, pharmacy and clinical applications.

人体内羧酸酯酶(hCEs)具备多种重要生理作用。同时,hCEs是肝癌血清标志物之一,也可作为药物靶点进行hCEs抑制剂筛选。发展其快速、灵敏的检测方法对于生理过程研究、hCEs抑制剂筛选、肝癌早期诊断具有重要意义。本项目拟采用非金属元素掺杂半导体纳米材料与纳米金(银)复合制备成灵敏、稳定、重现性好的功能化纳米复合材料,以改善单一成分Au/Ag纳米颗粒构成的SERS基底性质不稳定、结果难以重复的缺点。在此基础上构建高度集成的hCEs SERS探针,建立血清中、细胞中hCEs检测和活性分析方法。探讨非金属元素掺杂半导体材料时电荷转移增强、纳米复合材料中相互影响的电磁增强效应机理;研究该探针在细胞、组织或活体中羧酸酯酶SERS检测、细胞成像的一般规律及hCEs的亚细胞定位情况。并应用该探针进行肝癌早期筛查和hCEs抑制剂筛选,拓展SERS探针在生物医学基础研究、药学领域及临床上的应用潜力。

项目摘要

人类羧酸酯酶(hCEs)通过水解各种内源性和外源性酯类,参与了若干生理过程以及多种药物和环境毒素的解毒和代谢。快速、灵敏的hCEs检测方法对于研究肝损伤和肝细胞癌的发展过程、hCEs抑制剂筛选及药效评价具有重要意义。当前,传统方法样品预处理复杂、操作繁琐,而hCEs荧光探针也存在对pH敏感、激发波长短,组织穿透能力弱等缺点。项目采用磁性材料、金属-有机框架材料(MOF)与纳米金(银)组装成功能化纳米复合材料作为SERS探针的基底或标签。通过hCEs抗体特异性识别hCEs,构建高度集成的功能化纳米复合材料hCEs SERS探针。研究了功能化纳米复合材料SERS增强机制以及靶标刺激信号响应机制,提高了SERS探针的灵敏度、选择性及稳定性。建立了人血清、HepG-2细胞及其培养基上清液中hCEs的三明治夹心检测和SERS-ELISA分析方法,并应用该hCEs SERS探针进行了临床肝癌病人的早期筛查和hCEs抑制剂筛选的初步研究。同时,采用活细胞成像与激光共聚焦显微分析,明确了hCE1的亚细胞定位于HepG-2细胞的高尔基体与内质网中,为深入理解hCE1的作用机制及生理功能提供了新的研究方向。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
3

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021
4

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

硬件木马:关键问题研究进展及新动向

DOI:
发表时间:2018
5

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016

冯军的其他基金

相似国自然基金

1

基于近红外LSPR活性星形纳米金的新型多功能SERS探针构建及其在癌症诊疗中的应用研究

批准号:51871246
批准年份:2018
负责人:李明
学科分类:E0107
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
2

构建功能化金属纳米簇-碳量子点复合材料荧光探针应用于细胞内活性氧检测

批准号:21605003
批准年份:2016
负责人:袁智勤
学科分类:B0403
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
3

新型SERS纳米材料构筑及其在细胞内活性氧物种检测中的应用研究

批准号:21505057
批准年份:2015
负责人:渠陆陆
学科分类:B0403
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
4

功能化金纳米簇探针的构建及其在细胞成像中的应用

批准号:21275079
批准年份:2012
负责人:严秀平
学科分类:B0404
资助金额:80.00
项目类别:面上项目