1210分析测试学报第30

卷

图5

474（A）和MCF-7（B）表面多种标记分子的检测［18］不同发射光谱量子点（QDs）对乳腺癌细胞BT-Fig.5Spectraofquantumdots（QD）emissionofarepresentativeBT-474cell（A）andMCF-7cell

（B）withemissionpeaksat525，565，605，655，705nm，confirming

thedifferentialexpressionlevelsofthetumorbiomarkers［18］

透明质酸是一种生物相容性好的高分子材料，能够特异性识别癌细胞表面过量表达的CD44分子，

［19］

可作为癌症诊断的潜在靶点。将透明质酸与量子点偶联作为光学探针，可用于表面过量表达有CD44分子的HeLa细胞的成像（图6A）。通过在小鼠淋巴管皮下静脉注射功能化量子点，使得淋巴管

［20］

可视化（图6B），数天后仍保持较高的分辨率，有望应用于体内癌细胞的实时监测。

从分子水平诊断疾病是医学家追求的目标，一般的光学显微成像技术达不到纳米分辨率，近场光学显微镜是目前可实现单分子探测达到纳米分辨率的一种新型光学技术。蔡继业利用具有纳米分辨率的近场光学显微镜结合量子点标记技术，对人胃腺癌细胞膜表面过量表达的叶酸受体分布进行分析，观察到叶酸受体以聚集体形式分布在细胞膜表面，从单细胞水平分析了受体分子的分布，为受体介导的内化过程研究提供了一种新方法。

透明质酸键合量子点用于HeLa细胞（A）及

［20］

其用于静脉血管的荧光成像（B）

Fig.6FluorescencemicroscopeimagesofHeLacells（A）andnearthesubcutaneousinjectionsites（B）of200nmol/Lofhyaluronicacidquantumdotconjugate（HA-QD，

ratioofQD/HAis4∶1）solution［20］

图6

等

［21］

1.2癌细胞中酶分子的研究

酶与生理病理等多个过程密切相关，

如细胞外基质降解、癌细胞的侵袭、转移、血管生成及关节炎等发炎性疾病。一些酶在病变组织中的含量较高，可作为潜在的靶点进行病变部位的诊断成像和治疗。在生理条件下特异性多肽在水解酶作用下发生水解。因此，结合水解过程设计合理的光学探针，即利用传感细胞中具有活性酶分子的水解特性，通过多肽将荧光纳米粒子与荧光猝灭剂连接，使分子间发生荧光能量转移而产生荧光猝灭。在胞内水解酶的化，可研究细胞中酶分子的活性（如图7）

［22］

图7酶作用下纳米粒子荧光激活示意图

Fig.7Schematicdiagramofnanoparticlesactivation［22］

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作用下，多肽水解，荧光恢复，水解前后传感细胞中的荧光信号发生明显变化，通过检测荧光强度变

。

Caspases-3是细胞凋亡家族信号分子，是凋亡最先启动的酶分子，与癌变等多种疾病密切相关，可

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用于HeLa细胞早期凋亡的研究。以HeLa细胞为研究对象，通过生物素与链霉亲和素间的相互作用3的作用将细胞通透性多肽底物（DEVD）键合在金纳米粒子表面作为活性探针（见图8A），在caspases-下，多肽底物发生水解并从金纳米粒子表面释放（图8B），导致金纳米粒子的等离子散射光发生变化，散射光由红色逐步过渡为黄色，最终变成浅绿色，如图8（C～E）。

酪氨酸蛋白激酶A与细胞凋亡密切相关，同时也是研究最多的激酶之一

［24］

。在聚合阴离子聚丙烯