近日,我院李洋教授团队在尿液生物标志物的无标记SERS检测领域取得新进展,研究成果《Self-Assembled Hydrophobic Confinement Coupled with Calcium Coordination Enables Selective and Label-Free SERS Detection of Urinary Biomarkers in Complex Samples》被国际著名期刊《Advanced Functional Materials》(影响因子:19)收录并正式发表。


尿液作为一种非侵入性且广泛可用的生物样本,具有动态的分子组成,反映了身体多个系统的生理和病理状态。特别是,核心生物标志物如白蛋白,肌酐,尿酸和多巴胺的浓度变化与肾功能损害,代谢异常和神经系统疾病密切相关。而尿液中小分子生物标志物的可靠和无标记检测仍然是一个重大挑战,由于大量的干扰大分子(如蛋白质)造成的信号抑制。本研究中,李洋团队通过基于自组装的疏水分子层与钙辅助分子识别相结合以有选择地富集并增强代表性的尿生物标志物,包括肌酐和白蛋白片段,开发了新型的表面增强拉曼光谱(SERS)平台。疏水单层排除来自等离子体界面的极性或高分子量干扰,而钙离子则与目标分子上的功能基团配位,增强其在SERS热点处的亲和力和取向。实验结果表明,该平台提供了高度可重复性和选择性的信号,密度泛函理论模拟通过显示钙配位的肌酐复合物的改进的吸附能和振动模式排列,进一步证实了双重增强机制。这种策略能够对临床相关代谢物进行超灵敏、抗干扰的检测,为真实的生物流体中的生物标志物传感提供了一种通用方法。
王蕴鹏副教授、2023级硕士研究生马超超为共同第一作者,李洋教授为本文独立通讯作者。
原文链接: https://doi.org/10.1002/adfm.202514570