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肿瘤标记物是由肿瘤细胞产生、反映肿瘤存在和生长的一类物质。在临床上,肿瘤标记物可用于原发肿瘤的发现、良性和恶性肿瘤的鉴别诊断以及肿瘤发展程度的判断等,因此,肿瘤标记物的检测受到了广泛关注,并已发展了多种分析检测技术。其中,电化学技术因其灵敏快速、简单便捷等优点,在肿瘤细胞及标记物的检测方面,具有独特的优势,并引起了广泛关注。本论文利用示差脉冲伏安法为主的电化学技术,建立了端粒酶与肿瘤细胞表面多糖两类肿瘤标记物的电化学检测体系,为肿瘤细胞的快速检测以及癌症的早期诊断提供了一定的技术支持。
1.端粒酶活性电化学检测方法的研究端粒酶是一种广泛存在于各类肿瘤细胞中的标志性蛋白,主要用于端粒的修复延长,其激活和表达程度与肿瘤的发生、发展密切相关,因此,快速简便地检测端粒酶的活性对癌症的早期诊断有着重要的意义。本章中作者构建了一种新型的电化学体系,用以检测端粒酶活性。作者将DNA引物固定于金电极表面,并使用提取于HeLa细胞的端粒酶样品与之作用,使引物发生端粒延长化反应。端粒酶的活性越强,端粒延长化反应的进行性就越强,从而生成的端粒重复序列就越多,其中包含的鸟嘌呤数量也就越多。由于在一定的电位下,鸟嘌呤会被特异性氧化而产生氧化峰电流,因此,基于上述原理,我们建立了利用鸟嘌呤的氧化峰电流大小来表征端粒酶活性的电化学检测体系。该体系无需PCR扩增,且具有较高的灵敏度,检测下限达到50 ng/μL,即3000个HeLa细胞中端粒酶的含量就可以表现出很强的检测信号。
2.肿瘤细胞表面多糖的电化学检测细胞表面的糖基化在许多生物进程中发挥着至关重要的作用,包括癌症在内很多疾病的发生和发展都与细胞表面糖基化密切相关。本章中作者构建了一种可用于检测人结肠腺癌细胞(LS180)表面多糖分子的电化学体系。首先,作者将电化学信号分子5-羟基-3-己硫醇-1,4-萘醌分子(JUCthio)与一种凝集素蛋白-L-selcctin的特异性适体序列共修饰于电极表面。然后在体系中加入L-selectin和LS180细胞。LS180细胞表面的多糖分子和电极表面的适体分子会竞争结合L-selectin,即样品中LS180细胞越多,与适体分子结合的L-selectin便越少。同时,由于适体分子与L-selectin结合后,会引起JUGthio氧化信号的变化,因此,基于上述原理,我们建立了LS180细胞表面多糖分子的电化学检测体系。研究结果表明,该检测体系具有良好的灵敏度和特异性,为肿瘤细胞的检测及研究多糖类分子的表达与变化提供了很好的技术手段。