Anal. Chem.：灵敏的电化学发光尿素传感器用于动态监测活体细胞中的尿素运输

2022-12-18

尿素是人体蛋白质代谢的最终产物，是监测肝、肾功能的重要指标。由于尿素分子是极性的，具有较高的偶极矩，导致扩散缓慢。尿素穿过尿素转运体（UT）这一过程对于维持体内尿素水平的平衡至关重要。高渗尿素溶液诱导细胞收缩，然后通过调节性体积增加（RVI）逐渐恢复细胞体积，这主要是由细胞转运体介导，驱动水的流入，恢复最初的细胞体积。各种方法已被用于监测尿素在细胞膜上的运输，但每种方法都有一些缺点。因此，开发一种简单、灵敏、快速的动态跟踪尿素跨细胞膜转运的技术势在必行，这对了解细胞功能和疾病诊断具有重要意义。

鉴于此，暨南大学杨培慧等基于自增强探针和SiO₂光子晶体设计了一种多信号放大的电化学发光（ECL）尿素传感器，用于动态跟踪尿素跨膜运输。

本文要点：

（1）通过在金纳米棒（AuNRs）上负载聚乙烯亚胺（PEI）、乳糖酸（LA）和Ru（dcbpy）₃²⁺制备的自增强探针（AuNR@Ru-LA）产生了初始ECL信号，然后通过SiO₂光子晶体的增强光散射效应和与尿素的共同反应使其强度被多重放大。所制备的传感器在1.0 × 10^-10至1.0 × 10^-4 M的范围内表现出优异的性能，在(3σ)/S时的检测极限为8.8 × 10^-11 M。

（2）AuNR@Ru-LA探针被标记在HepG2细胞上，构建了一个检测范围为1.0×103至2.0×106细胞mL-1的细胞传感器。通过监测细胞传感器的ECL信号，跟踪细胞外尿素浓度的动态变化，研究尿素跨膜运输。所开发的策略实现了多个ECL信号的放大和尿素跨膜运输的跟踪，为小生物分子提供了一种新的动态检测方法。

Defen Feng, Mingxing Xiao, and Peihui Yang

Analytical Chemistry Article 2022 ASAP

DOI: 10.1021/acs.analchem.2c02897

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c02897