推荐产品
公司新闻/正文
科研顶刊玩国风？ACS Nano新封面暗藏玄机
390 人阅读发布时间：2025-06-05 10:10
说到材料科学领域的期刊，ACS Nano绝对榜上有名——这本由美国化学会（ACS）出版的权威月刊，影响因子高达20，是妥妥的一区顶刊。自2007年创刊以来，它始终引领着工程技术-材料科学领域的前沿研究。而它最近一期封面，竟然玩起了"中国风"！
"姜太公钓鱼，愿者上钩"的经典场景跃然纸上。定睛一看，这鱼竿怎么有点眼熟？没错！那正是Octet®生物传感器的标志性结构！
这幅别出心裁的封面设计，蕴藏什么玄机？Octet®传感器在这里"钓"的是什么"鱼"？背后又隐藏着怎样的科研突破？别着急，且听陈老师为您抽丝剥茧，揭秘这幅"科研水墨画"背后的精彩故事！
背景
天疱疮 （PV）是一种严重的自身免疫性大疱性疾病，伴有皮肤黏膜水疱和上皮棘层松解症，其特征是具有桥粒核心糖蛋白1（Dsg1）或桥粒核心糖蛋白3（Dsg3）的自身抗体。对于确诊PV，自身抗体的免疫学检查是必不可少的，包括直接免疫荧光（DIF）和间接免疫荧光（IIF）以及酶联免疫吸附测定（ELISA）。然而，DIF和IIF仅为半定量检测，而ELISA无法进行快速、实时、高敏的检测。中山大学肿瘤防治中心的杨江教授课题组与广州皮肤病医院叶兴东教授课题组合作，利用赛多利斯的生物层干涉（BLI）技术和Octet®非标记分子互作分析系统，建立了一种快速且高灵敏的PV自身免疫性抗体检测方法，实现了“愿者上钩”的目标。
图1. 细胞-等离子体BLI（cpBLI）检测血清自身抗体示意图：
1、小麦胚芽凝集素（WGA）固化在Octet®传感器上
2、固化有表达Dsg1和Dsg3自身抗原的永生化人角质形成细胞HaCaT
3、形成自身抗体-二抗复合物，二抗由AuNS和HRP修饰，并与HaCaT结合，产生BLI检测信号
4、底物DAB进行信号二次放大检测
创新点
本文不仅用BLI方法建立了PV自身免疫性抗体的检测，还在BLI技术的创新上提出了以下见解：
1、与单一纯抗原相比，固化在Octet®生物传感器上的活细胞，能够更好地模拟多种抗原的疾病状态，整合来自多个靶标的综合反应。细胞表面抗原通常更具免疫原性，自身抗体水平通常与疾病活动度直接相关。
图2. 左图step2为四根传感器的细胞结合信号，其大小非常一致，Octet®信号可以对细胞固化量有良好的质控；右图为显微镜下观察HaCaT细胞固定后生物传感器尖端的照片
2、有星形形态的各向异性金纳米（AuNSs）具有较大的生物分子共轭表面积，其尖锐的尖端、小凹槽和边缘可以进一步增加BLI信号，并能附载更多的辣根过氧化物酶（HRP），再加上自身对DAB底物的放大作用，可以实现高灵敏度检测。
图3. Octet®检测的阳性抗体的DAB底物信号，LOD可以达到0.36pM
临床样本测试
在11名PV和6名健康受试者的cpBLI血清测试结果中，PV与健康和空白对照区分明显。cpBLI与ELISA自身抗体滴度检测结果有很好的相关性。接下来，招募了22名受试者进行双盲，随机化验证，并由两名皮肤科医生独立评估，以最大限度地减少偏倚。cpBLI也准确地区分了PV患者和健康个体，与商业ELISA试剂盒结果非常一致。
图4. 左图：PV患者和健康个体中cpBLI检测PV自身抗体水平的代表性BLI传感图；
右图：cpBLI与ELISA对临床PV患者的自身抗体检测相关性分析
通过cpBLI的PV血清测试结果对不同严重程度的患者组进行分层，差异具有统计学意义，突出了其在评估疾病进展方面的潜力。
图5. BLI信号和PDAI（PV的临床分级指数）分数之间显著相关
药物筛选
所有患者接受泼尼松和多西环素（P1）、单独泼尼松（P2）和泼尼松和环孢菌素（P3）的治疗，这些治疗均显著降低血清中的自身抗体并伴有缓解临床症状。
图6. cpBLI测试结果显示：治疗后的自身抗体显著减低
抗炎、镇痛和免疫抑制的治疗方案旨在通过减少与病原相关的循环自身抗体来改善PV症状。皮质类固醇通过上调Dsg抗原表达来抵消自身抗体，从而缓解症状。选择两种具有代表性的皮质类固醇，地塞米松和甲泼尼龙，使用 cpBLI 评估它们的治疗效果。
图7. 皮质类固醇处理的HaCaT细胞的BLI信号因药物治疗而增加
cpBLI方法的分析性能参数，比如LOD在与其他PV检测方法的比较中占优，并且检测速度很快。
cpBLI 所展示的无创性、敏感性、特异性以及简化的浸入式读取功能，为改善患者预后建立了一种新的临床决策方法。通过采用其他匹配的细胞模型，该策略也可以推广到其他自身免疫性疾病，以识别低丰度的疾病特异性自身抗体的存在！
总结：
作者说：
在这篇研究中，杨江教授团队将Octet®非标记分子互作分析仪用出了新高度，让我们看看这位大牛是如何评价这款"科研神器"的：
1 "省细胞"高手：
较小的传感器表面积只需要少量细胞就能实现检测，帮助利用WGA分子去固定HaCaT细胞作为传感元件
2 "实时监控"专家：
可以质控传感器的构建过程，获得实时反馈并判断是否成功
3 "样本节约"能手：
对临床样本的需求量也比其他方法（如ELISA）小很多
4 检测时间快：
10分钟内快速完成检测，效率提升不是一点点
杨教授团队的神操作，将"细胞检测+高灵敏度测试+粗样品分析"三大难题一网打尽，把Octet®玩出了新境界，最终成果登上期刊封面！这么给力的实验神器，你不想来试试吗？