金泽大学的生物传感器能精确测量细胞膜附近H2O2浓度,这对癌症治疗有何...
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发布时间：2024-10-23 20:12
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时间：2024-11-10 03:39
生物前沿突破：金泽大学研发的细胞外过氧化氢浓度生物传感器
日本金泽大学的研究团队在生物传感器领域取得了重要进展，他们开发出一种具有纳米级分辨率的新型生物传感器，专为精准测量细胞膜附近过氧化氢（H2O2）浓度而设计。这一创新成果为理解癌症疗法中H2O2的微妙作用提供了关键工具。
在人体内，H2O2作为“信号放大器”扮演重要角色，但也因其氧化性而具有潜在毒性。研究者们认识到，通过调控肿瘤细胞内H2O2的积累，可能成为癌症治疗的新策略。为此，准确测定细胞外H2O2浓度的需求愈发迫切。金泽大学的科学家们采用了一种巧妙的设计，他们的生物传感器由金纳米颗粒上附着的4MPBE有机分子构成。4MPBE分子具有显著的拉曼散射效应，当受到激光照射时，其光谱会因H2O2的反应而发生改变。
经过细致的校准，科学家们成功地将H2O2浓度与拉曼光谱变化建立了定量关系。他们在肺癌细胞样本上实现了约700纳米的分辨率，实现了对整个细胞膜上H2O2浓度变化的实时监测。这一突破性成果为研究细胞增殖、死亡过程中实际的H2O2浓度提供了前所未有的洞察，对于揭示生理过程和设计个性化治疗方案具有重大意义。
金泽大学的莱昂纳多·普普林团队巧妙地应用了表面增强拉曼光谱(SERS)技术，将光谱分析的灵敏度提升到前所未有的程度。他们的创新工作不仅提升了我们理解生物系统中H2O2动态的能力，也为未来的生物医学研究开辟了新的可能。
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