黎威教授课题组在体内乳酸水平检测及早期黑色素瘤诊断方面取得新进展

【字体: 时间:2022年12月08日 来源:武汉大学药学院

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   近日,武汉大学药学院、中南医院药学研究院黎威教授团队在国际知名期刊《 Chemical Engineering Journal 》 ( IF=16.744 ) 在线发表了题为“ A swellable bilateral microneedle patch with core-shell structure for rapid lactate analysis and early melanoma diagnosis ”的最新研究成果

  

近日,武汉大学药学院、中南医院药学研究院黎威教授团队在国际知名期刊《Chemical Engineering JournalIF=16.744在线发表了题为“A swellable bilateral microneedle patch with core-shell structure for rapid lactate analysis and early melanoma diagnosis”的最新研究成果。 

乳酸是运动医学和临床护理的一个关键分析靶标,是仅次于葡萄糖的第二大生物标志物。高乳酸水平是肿瘤酸性微环境形成的关键,肿瘤的发生发展与高乳酸水平的产生和积累密切相关。因此,乳酸检测对临床疾病诊断和健康状况监测具有重要意义。

基于此,黎威课题组设计了一种核壳结构的双层微针贴片,可以与皮肤组织液作用从而检测体内乳酸水平。壳层由包裹乳酸氧化酶(LOx)和辣根过氧化物酶(HRP)的膨胀材料制成,核心由羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD) 制备,并且含有两种底物:一种是3,3 '5,5 ' -四甲基联苯胺(TMB),另一种是n-乙基-(3磺丙基)-3-甲基苯胺钠盐(TOPS)4-氨基安替比林(4-AAP)。当微针插入皮肤时,壳层能迅速吸收足够的组织液,并在壳层酶的作用下将乳酸转化为羟基自由基。壳层产生的羟基自由基会与核心的底物发生反应,从而显示两种可见的颜色变化。这种双层微针的设计可以通过提取皮肤的组织液,在短时间内快速分析乳酸水平,具有较高的检测精度。该微针贴片可准确分辨出大鼠静息与运动状态下的不同乳酸水平,且与大鼠血液中乳酸水平呈现良好的相关性。最重要的是,该微针贴片能够检测出早期黑色素瘤小鼠中异常升高的乳酸水平,从而显示出其在临床早期肿瘤诊断中的巨大潜力。

武汉大学药学院、中南医院药学研究院为论文第一单位,2020级硕士生杨惠媛和2022级在读博士生江雪为论文共同第一作者,黎威教授为论文独立通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金、以及武汉大学启动经费的资助。

图:具有内外双层结构的双色微针传感器的制备

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894722062106?dgcid=author

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