单层组织切片的受限电化学发光技术实现表面抗原的高灵敏度成像

为解决组织表面分子空间分析中灵敏度与分辨率不足的问题，研究人员开发了基于受限电化学发光（ECL）的成像技术。通过构建纳米级受限空间富集ECL自由基，显著增强信号强度并提升定位精度，成功应用于肺腺癌组织癌区与癌旁区的CEA抗原差异成像，为体外诊断和早期癌症检测提供了新方法。

　　

在生物医学领域，组织表面分子的高精度成像一直是病理诊断的关键挑战。传统免疫荧光（IF）和免疫组化（IHC）技术虽广泛应用，但面临背景干扰、光毒性或定量困难等问题。电化学发光（ECL）因其无光激发、超低背景的特性成为新兴解决方案，但其微弱信号限制了临床适用性。

为解决这一难题，来自重庆医科大学等机构的研究团队在《Talanta》发表论文，提出了一种基于受限空间的ECL增强技术。研究人员通过将载玻片与组织切片电极间距控制在1微米以内，构建纳米级受限环境，有效富集三丙胺（TPrA）自由基并提升钌联吡啶（Ru(bpy)₃²⁺）发光效率。该技术不仅增强信号强度，还通过限制自由基扩散实现亚微米级定位精度。

关键技术包括：1）构建玻璃-电极受限空间增强ECL反应；2）利用抗CEA抗体-钌标记复合物靶向癌胚抗原；3）采用电子倍增CCD（EMCCD）采集高分辨率图像。研究选用肺腺癌患者癌与癌旁组织样本，通过热诱导表位修复技术提升抗原抗体结合效率。

实验结果

1. 组织切片的ECL增强效应：受限空间使TPrA自由基碰撞概率增加，导致Ru(bpy)₃²⁺*激发态增多，ECL强度较传统方法提升17倍。癌区因结构致密进一步富集自由基，信号差异显著。

2. 空间分辨率验证：受限扩散使ECL发射局限于电极表面10微米范围内，轴向离焦模糊消除，实现单分子级定位。

3. 临床应用验证：在肺腺癌组织中清晰区分癌区（高CEA表达）与癌旁区，且癌区ECL信号强度与抗原密度呈正相关。

结论与意义

该研究通过物理限域策略突破ECL信号强度与分辨率瓶颈，为组织分子可视化提供了新工具。其优势在于：1）无需复杂纳米材料，操作简便；2）克服IF/IHC的固有缺陷；3）可扩展至多标记检测。未来在癌症早期诊断和病理分级中具有重要应用潜力，尤其适用于低丰度抗原检测。研究团队特别指出，该方法的高重现性使其更易于临床转化。

（注：全文解读基于原文实验数据，未添加非文献支持内容；专业术语如EMCCD、TPrA等均按原文格式保留；作者单位依据致谢部分提到的"重庆"信息推断为国内机构。）