癌细胞的快速、准确发现是当前生命科学领域亟待攻克的世界性难题。田禾院士领衔的973计划“分子探针识别肿瘤特异性血清标志物的基础研究”研究团队精细化工研究所青年教师贺晓鹏博士与龙亿涛教授、陈国荣教授课题组合作,共同设计了系列“糖功能染料”,并利用明星材质“石墨烯”的多元化性质构建了经济型“糖簇石墨烯”探针,实现了对于体外“存活”癌细胞的敏锐捕捉:
创制了石墨烯表面糖罗丹明簇集化的“荧光启动式”癌细胞探针:利用糖的簇效应放大检测信号,报道了探针对于特殊形态癌细胞表面糖蛋白受体的专一化标记,被国际同行评价为:“The reported sensing materials are easy to synthesize, and the sensors performance is specific and stable…I am happy to recommend the publication of this nice work (Top 15%)”,工作以封面形式发表于国际顶级刊物Advanced Materials (2013, 25, 4097, IF 14.829)。这是我校学者首次以Cover picture(卷首画)形式在该权威刊物发表研究成果(图A)。
进一步构建了基于“石墨烯双面胶”的自组装电化学癌细胞探针:基于前期工作(J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 3649),简化设计了糖蒽醌功能染料,利用石墨烯作为“双面胶”促使此类电活性分子定向自簇集化于石墨电极表面从而形成可被“电度量”的仿生糖界面,应用便携式电化学工作站连通笔记本电脑,实现了对于活肝癌细胞表面糖蛋白受体的灵敏捕捉。工作被评价为:“I think the work is interesting and has potential”,并于Nature Publishing Group旗下刊物Scientific Reports (2013, 3, 2293, IF 2.927)发表(图B)。
上述工作从“糖组学”这一独特角度为癌细胞的非侵入式捕获提供了便捷、经济、新颖的光、电探测手段,在973计划(2013CB733700)的资助下,团队将进一步对探针体系进行优化并实现癌患临床血清的高通量检测。本课题得到了合作者中科院上海药物所李佳研究员团队的大力协作。