北京科技大学许利苹、张学记和中科院理化所王树涛合作发展了一种高灵敏度外泌体侧流层析试纸

外泌体是由活细胞分泌的微小囊泡，具有脂质双分子层，直径约为30-150 nm，天然存在于各种体液中。外泌体携带有大量与母细胞相关的生物信息包括蛋白质、核酸，形成了细胞与细胞之间的传递系统，与多种疾病的发生密切相关。外泌体具有迅速、便捷、损伤小、数量多、易富集等优点，因此成为了疾病检测的理想标志物之一。

本文亮点

许利苹、张学记和王树涛教授等合作设计了基于双尺寸金纳米颗粒放大的侧流层析试纸用于外泌体的快速灵敏检测。该研究中采用了两种不同尺寸的金纳米颗粒。尺寸为15 nm的金颗粒表面标记抗CD9抗体，用于识别外泌体膜上的CD9蛋白，而尺寸为40 nm的金颗粒用于产生信号放大的效果。当存在外泌体时，外泌体与15 nm的金颗粒相结合并被测试区上的抗体捕获，在测试区形成一条红色的条带。两种不同尺寸的金颗粒通过BSA与抗体的相互作用，在测试区形成纳米金网络结构，从而使测试区的颜色进一步加深，使传感器的性能得到提高（图1）。该传感器的检测极限可达到1.3 × 10³ particles/μL，相较于传统侧流层析试纸，其灵敏度提高了约13倍。同时，该传感器还能实现血清中外泌体的快速灵敏检测。这项研究使得外泌体的检测变得裸眼可辨，在临床快速诊断中具有潜在的应用价值。

图1 基于双尺度金纳米颗粒的外泌体侧流层析试纸结构图及检测原理。

详见：

Tingting Wu, Yuemeng Yang, Yu Cao, Yan Huang, Li-Ping Xu*, Xueji Zhang* & Shutao Wang*. Enhanced lateral flow assay with double conjugates for the detection of exosomes. Sci. China Chem., 2018, 61(11): 1423-1429.

通讯作者简介

许利苹

北京科技大学生物工程与传感技术研究中心教授，博士生导师。2006年于中国科学院化学研究所获得博士学位。之后在美国University of California Santa Cruz从事博士后工作。目前主要研究方向为纳米传感界面材料：从表界面纳米材料的结构和性能出发，对纳米传感器的传感性能进行调控。

张学记

北京科技大学化学与生物工程学院教授、博士生导师。北京精准医疗与健康研究院执行院长，中国生物检测监测产业技术创新战略联盟理事长，美国医学与生物工程院院士，英国皇家化学学会会士，俄罗斯工程院外籍院士，国家“千人计划”特聘教授，北京科技大学生物工程与传感技术研究中心主任，东京大学特聘教授。现任American Journal of Biomedical Sciences主编。2015年当选科学中国人年度人物；2016年获中国杰出工程师奖；2017年获首届全国创新争先奖，获首都劳动奖章。

王树涛

中国科学院理化技术研究所研究员，中国科学院仿生材料与界面科学重点实验室副主任。2007年于中科院化学所获得博士学位；2007~2010年在美国加州大学洛杉矶分校从事博士后研究。2014年获得“国家杰出青年科学基金”项目资助。入选2014年“万人计划”青年拔尖人才、2016年教育部“长江学者岗位特聘教授“、2016年科技部“创新人才推进计划”中青年科技创新领军人才、2017年“万人计划”科技创新领军人才等。荣获2013年中国化学会青年化学奖，2017年中科院青年科学家奖等奖项。任《中国科学：化学》和Science China Chemistry编委。主要从事仿生多尺度粘附可控界面材料的研究，如抗粘附界面材料、高效生物识别粘附界面和器件以及疾病早期诊断等方面的研究。