四川大学李坤团队: 新型高性能荧光染料实现细胞水平新冠病毒成像检测

学术   科学   2024-07-01 13:41   英国  

背景介绍

酶联免疫吸附试验 (ELISA) 是一种利用抗原与抗体特异性反应的快速检测方法,精密度高,准确度好。基于荧光染料标记的抗体,为酶联免疫法检测提供了强有力工具。然而,具有良好的光物理性能和抗干扰特性的荧光染料是极为需要的。

研究简介

近日,四川大学李坤教授研究团队,基于前期罗丹明染料分子的研究基础上,使用具有高亮度的硅罗丹明作为荧光母体,在硅罗丹明的 meso-位引入氨基修饰,显著增大其 Stokes 位移以及抗干扰特性,具有较高的稳定性和荧光亮度。

  • Figure 1 (a)meso 位氨基修饰的硅罗丹明衍生物化学结构 (b)-(d)三种结构的硅罗丹明衍生物在不同溶剂中的荧光光谱(e)三种结构硅罗丹明衍生物的光学性质表


该工作使用改造后的高性能硅罗丹明荧光染料,引入马来酰亚胺功能性基团,有效标记了 IgG 抗体,实现了高亮度荧光抗体的构建。基于该硅罗丹明衍生物标记的 IgG 抗体,成功进行了细胞水平新冠病毒相关蛋白 ACE2 蛋白以及 Spike 蛋白的表达量成像研究。
  • Figure 2(a)不同细胞中的 ACE2 蛋白免疫荧光成像图 (b)不同细胞中相对荧光强度统计图(c)不同细胞中 ACE2 相关基因表达(d)不同细胞中 ACE2 相关基因表达水平相对定量结果


得益于其较高的稳定性及抗干扰特性,该硅罗丹明标记的 IgG 抗体,还被成功运用于复杂的正常人血清样本以及新冠病毒感染的病人血清样本的区分检测中,该类高性能硅罗丹明荧光染料为复杂生物体系的免疫荧光染色以及酶联免疫分析提供了强有利工具。


  • Figure 3 基于硅罗丹明衍生物标记的 IgG 抗体,实现正常人血清样本以及新冠病毒感染病人血清样本的荧光区分检测


该成果以“Si–rhodamine derivative with a large stokes shift for ELISA-based detection of SARS-CoV-2”(《基于大 Stokes 位移硅罗丹明衍生物的酶联免疫法检测新冠病毒相关蛋白》)为题,发表在英国皇家化学会期刊 Sensors & Diagnostics 上。

论文信息

  • Si–rhodamine derivative with a large stokes shift for ELISA-based detection of SARS-CoV-2

    Yan-Hong Liu,‡ Hong Zhang,‡ Kang-Kang Yu, Xiao-Fang Pei, Jia-Nan Xu, Shan-Yong Chen, Xiao-Qi Yu and Kun Li*

    Sens. Diagn., 2024, 3, 822
    https://doi.org/
    10.1039/D4SD00038B

作者简介

刘艳红 实验师‍‍‍‍‍

四川大学

本文第一作者,四川大学化学学院实验师,从事活细胞生物荧光成像应用研究。





李坤 教授

四川大学

本文通讯作者,四川大学化学学院教授,博导。主要从事以细胞内相关活性物质为导向的荧光分子探针的设计合成及其应用研究。先后主持国家自然科学基金面上项目及四川省科技基金等项目,获四川省科技进步二等奖(自然科学类)和广东省科技进步二等奖。已在 Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater, 等杂志上共发表 SCI 收录学术论文 80 余篇,获准国家发明专利 15 项。

期刊介绍

Critical advances in sensors and their application to monitoring and medical diagnostics

rsc.li/sensors

Sensors & Diagnostics

The home for innovative research on sensors, sensing devices and systems. Critical advances in sensors and their application to monitoring and medical diagnostics



Sensors & Diagnostics 致力于成为传感与诊断领域的优质出版平台,发表高影响力的创新性研究工作,包括新型的材料、新颖的检测原理以及对已有装置的重大改进等。这些工作的应用范围十分广泛,囊括生物医学、药物开发、环境、食品、医学、安保和安防等等。所发表的工作需能获得相关领域研究人员的广泛关注,在必要时还应开展原位或实际的样品检测。作为一本金色开放获取的期刊,读者可免费获取论文的全文。

Editors-in-Chief

  • Sabine Szunerits
    🇫🇷 里尔大学

  • Xueji Zhang (张学记)
    🇨🇳 深圳大学

Associate editors

  • Ilka Engelmann
    🇫🇷 蒙彼利埃大学

  • Carlos D. Garcia
    🇺🇸 克莱门森大学

  • Wei Gao (高伟)
    🇺🇸 加州理工学院

  • Quan Yuan (袁荃)
    🇨🇳 湖南大学

  • Lisa Hall
    🇬🇧 剑桥大学

  • Mei Tian (田梅)
    🇨🇳 复旦大学

Editorial board members

  • Sahika Inal
    🇸🇦 阿卜杜拉国王科技大学

    * 2021 Journal Citation Reports (Clarivate, 2022)

     CiteScore 2021 by Elsevier

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