基于銅納米簇的酶活性檢測研究取得新突破

近年來，一種新興的納米材料金屬納米簇逐漸成為生物傳感與生物成像等領域的研究熱點。

金屬納米簇通常是由兩個幾十個原子構成的納米顆粒，尺寸一般不超過2nm，介于金屬原子和納米顆粒之間。金屬納米簇具有特殊尺寸，因此連續電子能級會分裂成離散能級使其具有特殊的光學以及電學性質。目前常用的金屬納米簇主要包括金納米簇、銀納米簇以及銅納米簇，其中銅納米簇比金、銀納米簇具備更多的優點，如成本極低、生物安全性高及反應條件更加接近生理環境等。因此，銅納米簇作為一種新型納米探針在金屬離子、生物小分子、蛋白質、核酸、酶的分析檢測以及細胞成像等領域具有廣闊應用前景。

近日，中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所醫學檢驗室的楊大威等科研人員以DNA為模板、硫酸銅為原料、抗壞血酸為還原劑合成了銅納米簇，并基于該銅納米簇分別實現了堿性磷酸酶及核酸內切酶的活性檢測。

堿性磷酸酶（ALP或AKP）是廣泛分布于人體肝臟、骨骼、腸、腎和胎盤等組織經肝臟向膽外排出的一種酶。這種酶能催化核酸分子脫掉5’磷酸基團，從而使片段的5’-P末端轉換成5’-OH末端。但它不是單一的酶，而是一組同功酶。目前已發現有AKP1、AKP2、AKP3、AKP4、AKP5與AKP6六種同功酶。其中第1、2、6種均來自肝臟，第3種來自骨細胞，第4種產生于胎盤及癌細胞，而第5種則來自小腸絨毛上皮與成纖維細胞。

臨床上測定ALP主要用于骨骼、肝膽系統疾病的診斷和鑒別診斷，尤其是黃疸的鑒別診斷。對于不明原因的高ALP血清水平，可測定同工酶以協助明確其器官來源。

銅納米簇作為一種新型納米探針在金屬離子、生物小分子、蛋白質、核酸、酶的分析檢測以及細胞成像等領域具有廣闊應用前景。科研人員以DNA為模板、硫酸銅為原料、抗壞血酸為還原劑合成了銅納米簇，并基于該銅納米簇分別實現了堿性磷酸酶及核酸內切酶的活性檢測，對后續研究工作開展具有重要意義。