适体功能化磁性金属有机框架作为人血清中生物标志物的纳米探针,Analytica Chimica Acta

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适体功能化磁性金属有机框架作为人血清中生物标志物的纳米探针
Analytica Chimica Acta ( IF 5.7 ) Pub Date : 2019-12-01 , DOI: 10.1016/j.aca.2019.08.038
Zidan Wang ₁ , Xufang Hu ₁ , Nianrong Sun ₂ , Chunhui Deng ₃

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人血清是一个庞大的人体生理和病理状态的生物信息学数据库，其中许多蛋白质/肽类可以作为监测人体健康状况的生物标志物，值得探索。从人血清中简单快速地捕获生物标志物是实现其准确检测的第一个关键步骤。在这项工作中，我们开发了适体功能化的磁性金属有机骨架纳米探针，并进一步结合质谱技术建立了一种识别生物标志物的有效方法。以胰岛素作为人血清生物标志物为例，我们通过MIL-101(Cr)-NH2的后合成修饰，开发出巯基人胰岛素适配体功能化磁性金属有机骨架（记为Mag MOF@Au@HIA），以测试其适用性的既定方法。由于强磁响应和高比表面积以及高负载的人胰岛素适体，胰岛素在标准胰岛素溶液和人血清中的检测限分别降至1 ng/mL和2 ng/mL。此外，使用浓度范围为 100 ng/mL 至 5 ng/mL 的标准胰岛素溶液获得了良好的线性关系（R2 = 0.998），基于此，Mag MOF@Au@HIA 从人血清中捕获胰岛素的回收率被证明是优秀的。所有结果表明，适体功能化的磁性金属有机框架是一种很有前景的纳米探针，可用于捕获人血清中的生物标志物。胰岛素在标准胰岛素溶液和人血清中的检测限分别降至 1 ng/mL 和 2 ng/mL。此外，使用浓度范围为 100 ng/mL 至 5 ng/mL 的标准胰岛素溶液获得了良好的线性关系（R2 = 0.998），基于此，Mag MOF@Au@HIA 从人血清中捕获胰岛素的回收率被证明是优秀的。所有结果表明，适体功能化的磁性金属有机框架是一种很有前景的纳米探针，可用于捕获人血清中的生物标志物。胰岛素在标准胰岛素溶液和人血清中的检测限分别降至 1 ng/mL 和 2 ng/mL。此外，使用浓度范围为 100 ng/mL 至 5 ng/mL 的标准胰岛素溶液获得了良好的线性关系（R2 = 0.998），基于此，Mag MOF@Au@HIA 从人血清中捕获胰岛素的回收率被证明是优秀的。所有结果表明，适体功能化的磁性金属有机框架是一种很有前景的纳米探针，可用于捕获人血清中的生物标志物。基于此，Mag MOF@Au@HIA 从人血清中捕获胰岛素的回收率被证明是极好的。所有结果表明，适体功能化的磁性金属有机框架是一种很有前景的纳米探针，可用于捕获人血清中的生物标志物。基于此，Mag MOF@Au@HIA 从人血清中捕获胰岛素的回收率被证明是极好的。所有结果表明，适体功能化的磁性金属有机框架是一种很有前景的纳米探针，可用于捕获人血清中的生物标志物。

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Aptamer-functionalized magnetic metal organic framework as nanoprobe for biomarkers in human serum

Human serum is a huge bioinformatics database of human physiological and pathological state, many proteins/peptides among which can serve as biomarkers for monitoring human's health condition, thereby being worth exploring. The simple and fast capture of biomarkers from human serum is the first key step to realize their accurate detection. In this work, we developed the aptamer functionalized magnetic metal organic framework nanoprobe, and furtherly combined with mass spectrometry technology to establish an efficient method of identifying biomarkers. Taking insulin as example of biomarker in human serum, we developed sulfhydryl human insulin aptamer functionalized magnetic metal organic framework (denoted as Mag MOF@Au@HIA) through the post-synthetic modification of MIL-101(Cr)-NH2 for testing the applicability of the established method. Depending on the strong magnetic responsiveness and high specific area as well as high-loaded human insulin aptamers, the limit of detection of insulin was down to 1 ng/mL and 2 ng/mL in the standard insulin solution and human serum, respectively. Moreover, a good linear relationship (R2 = 0.998) was obtained by using standard insulin solution with concentration range from 100 ng/mL to 5 ng/mL, based on which the capture recovery of insulin with Mag MOF@Au@HIA from human serum was demonstrated to be excellent. All of the results indicate that the aptamer-functionalized magnetic metal organic framework is a promising nanoprobe for biomarkers capture in human serum.

更新日期：2019-12-01

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