#文献分享# 乳腺癌筛查：基于适配体策略的视觉和荧光双模式平台
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该研究开发了一种基于适配体的可视化和荧光双模平台（VFDMP），用于外泌体检测。通过无酶核酸扩增和纳米材料辅助的阳离子交换反应，实现了高灵敏度和准确性检测，最低检测限达1.1个颗粒/微升（荧光计）和300个颗粒/毫升（肉眼）。在临床应用中，能有效区分健康人和乳腺癌患者，并识别癌症阶段和亚型。此研究为癌症早期诊断提供了新方法，推动了外泌体在临床诊断领域的发展，具有重要科学意义和应用价值。
今天介绍一篇最新发表在Biosensors and Bioelectronics上的文章Visual and fluorescence dual mode platform for sensitive and accurate screening of breast carcinoma。本文开发了一种基于适配体策略的视觉和荧光双模式平台（VFDMP），用于外泌体检测，以实现乳腺癌的灵敏准确筛查。
研究背景
癌症是全球重大健康挑战，乳腺癌是主要癌症之一，早期检测癌症生物标志物至关重要。
外泌体作为新兴生物标志物有诸多优势，但早期癌症中外泌体分泌少，现有检测技术存在局限，单模态检测在临床应用中有局限性，双模态传感器受关注。
研究目的
开发一种基于适配体策略的视觉和荧光双模式平台（VFDMP），用于外泌体检测，以实现乳腺癌的灵敏准确筛查。
研究内容
方案 1. 基于适配体策略的视觉和荧光双模式平台（VFDMP）用于外泌体检测的示意图。
1.适配体信息及复合物制备
本研究使用的 EpCAM 适配体序列来自 Song 等人的研究，对其亲和力和特异性参考 Ren 等人的工作。用磁分离纯化活化的超顺磁性Fe₃O₄纳米颗粒（MBs），与氨基修饰的适配体孵育，再依次加入互补的 ssDNA1 和 ssDNA2，最后磁分离并保存得到适配体 - ssDNA 复合物。
3.传感原理
图 1. 量子点（QDs）/ 量子点与Ag⁺的表征。
VFDMP 由目标外泌体触发 ssDNAs 释放和 ssDNA 辅助的 CHA 循环进行信号放大两部分组成。EpCAM 适配体 - ssDNA 复合物固定在磁珠表面，与 MCF - 7 细胞来源外泌体结合后释放 ssDNAs，其数量与外泌体数量相关，释放的 ssDNAs 通过 CHA 循环与 HP1 结合，使Ag⁺从C-Ag⁺-C结构释放，与 CdTe 量子点（QDs）发生阳离子交换反应（CER），导致 QDs 荧光和视觉信号淬灭，荧光信号变化与肿瘤外泌体浓度相关。
4.VFDMP 检测外泌体的可行性
图 2. 视觉和荧光双模式平台（VFDMP）的可行性分析
对 QDs 进行多种表征，验证其成功合成及与Ag⁺的 CER 反应能力和稳定性，还对适配体负载到 MBs 上进行表征，确认适配体与 MBs 的结合及对 MBs 的修饰作用，最后通过聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）和荧光强度分析，确定均匀分裂的 ssDNA 方法为最佳选择。
6. 外泌体验证
图 3. MCF - 7 来源外泌体的检测
用多步差速超速离心法从 MCF - 7 细胞培养上清液中分离外泌体，经多种分析验证外泌体成功分离。VFDMP 检测 MCF - 7 细胞来源外泌体，结果显示随外泌体浓度增加，QD 溶液视觉颜色减弱，荧光强度降低，检测限为 1.1 个粒子 /μL，优于其他方法，且对不同细胞系来源外泌体检测显示出良好的特异性。
8. 稀释的人血清中外泌体检测
图 4. 视觉和荧光双模式平台（VFDMP）对增强乳腺癌（BC）与健康供体（HD）鉴别诊断的验证
向稀释的人血清中添加已知量外泌体，回收率良好。用 VFDMP 和 ELISA 法检测血清样本，VFDMP 仅需 10μL 血清，能更好区分健康人和患者，诊断性能优于 ELISA。
9. 临床样品检测
图 5. 使用视觉和荧光双模式平台（VFDMP）检测临床样本中癌症外泌体的阶段和表型特征
研究结论
本研究提出的 VFDMP 利用适配体、无酶核酸扩增和纳米材料辅助的 CERs 检测外泌体，实现了 MCF7 外泌体的高灵敏检测，双信号输出提高了检测准确性，可直接检测临床血清样本中的外泌体，为基于外泌体的癌症诊断提供了新方法，未来可进一步改进以提高选择性和稳定性。
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