电化学法检测细胞表面的糖

1、cancer dignosis电化学细胞传感器电化学细胞传感器 梅兰芳 宫颈癌傅彪 肝癌 李钰 淋巴癌 陈晓旭 乳腺癌癌症是超级杀手癌症是超级杀手电化学细胞传感器简介n 定义:对细胞敏感并可将细胞浓度转换为电化学信号进行检测的仪器n 组成结构： 识别元件:能识别待测物（细胞）的物质 信号转换器:能将待测物信号（主要是浓度）转换成电化学信号 信号放大器：能将转换成的电化学信号进行进一步放大细胞表面的糖可作为细胞标记物一、糖在机体内的存在形式一、糖在机体内的存在形式 自由糖自由糖：自由糖也即糖以游离形式存在。自由糖包括寡糖和聚糖，寡糖也即单分子的单糖，例如葡萄糖，甘露糖，半乳糖，海藻糖等。而聚糖是

2、由多个寡糖分子聚合而成，因此结构及种类多样。 糖脂糖脂：糖脂是糖和脂结合所形成的物质的总称，在生物体内分布广泛，但含量较少，仅占脂质总量的一小部分。 糖蛋白：蛋白质的肽链可在不同部位结合多个糖基或聚糖而形成糖蛋白。糖蛋白的含糖量可低至2，高至50。人体内的蛋白质至少有1/3是糖蛋白，它存在于各种组织和不同细胞中，特别是在细胞表面膜上含量丰富。绝大多数血浆蛋白质也是糖蛋白。细胞表面的糖可作为生物标记物二二.糖蛋白的种类糖蛋白的种类O-糖蛋白 糖基或糖链的还原端与蛋白质肽链中的Ser（丝氨酸）、Thr（苏氨酸）或羟赖氨酸残基中羟基的氧原子(O)相连接，以这种连接方式形成的蛋白称为0-型糖蛋白。N-

3、糖蛋白 一般由6到数十个糖基连接成糖链：GlcNAc（氮乙酰葡糖胺）还原端与蛋白质中的Asn （天冬酰胺）的酰胺（N)以1,4糖苷链连接，以这种方式形成的蛋白称为N-型糖蛋白。 糖在细胞内的存在形式 细胞表面的糖可作为生物标记物 异常的糖基化：异常的糖基化： 糖基化是一种常见的蛋白质共修饰和后修饰的形式。异常的糖基化通常导致多聚糖组分的异常表达，它与多种生物进程息息相关：炎症、胚胎发育、细胞信号传导、自体免疫激发等。同时，多聚糖的异常表达也是癌症细胞的普遍标志。因为多聚糖调控了癌症进程的多个方面：增殖、侵入和转移。细胞表面的糖可作为生物标记物 .糖的种类糖的种类在癌细胞上的表达在癌细胞上的表达

4、在正常细胞上的表达在正常细胞上的表达海藻糖在卵巢癌及胰腺癌细胞上过表达在卵巢及胰腺正常细胞上正常表达R-GalNAc(N-乙酰半乳糖胺）在乳腺癌MDA-MB-231 细胞上过表达在正常MCF-10A细胞上不表达唾液酸在大肠癌细胞上表达量极高在大肠正常细胞上正常表达甘露糖在乳腺癌细胞上过表达在正常乳腺细胞上正常表达 糖在细胞上的表达糖在细胞上的表达识别元件 凝集素：一种从各种植物，无脊椎动物和高等动物中提纯的糖蛋白或结合糖的蛋白，因其能凝集红血球（含血型物质），故名凝集素。 凝集素 全名 来源 识别的糖类ConA 刀豆凝集素 植物 -D-Man, -D-GlcDBA 双花扁豆凝集素 植物 Gal

5、 (1-3)GalNAcLCA 小扁豆凝集素 植物 -D-Man, -D-GlcPSA 豌豆 植物 -D-ManGNA 雪花莲 植物 -D-ManHPA 蜗牛凝集素 动物 -GalNAc, -GclNAc, -Gal识别元件苯硼酸：由于其有两个羟基而能与糖连接，但是结合的种类及其强度与PH有很大的关系。适配体：不同的癌细胞有其各自对应的适配体，适配体能特异性结合其对应的细胞。抗体：不同的细胞表面有其表达的蛋白质，通过抗体抗原的特异性结合识别细胞。信号转换器细胞传感器通过将识别元件作为桥梁将细胞与电化学活性物质相连。也即使得待测细胞的浓度与电化学活性物质成一定的比例关系，从而实现信号的转换。常用

6、的电化学活性物质有以下几种：二茂铁硫堇辣根过氧化物酶碱性磷酸酶各种新型纳米复合材料，如四氧化三铁纳米粒子能催化硫堇的还原而产生电流信号，金纳米粒子能催化银的沉积从而可测量银离子的信号电化学信号的输出循环伏安法：将传感器置于某种溶液中测定氧化还原峰电流。设计细胞传感器使得细胞浓度与氧化还原峰电流成一定的比例关系。示差脉冲伏安法：通过测定某个氧化电流或者还原电流来实现细胞浓度的检测。电化学阻谱法：由于在电极上连接不同的物质时，其导电作用是不同的，因此阻抗也大不相同，而阻抗会与待测物浓度成一定的关系，由此可进行测定。溶出伏安法：应用于使用金属纳米粒子来增强对糖的检测的生物传感器以及竞争性传感器，例如金属银在传感器上沉淀，通过溶出伏安法进行测定。电化学法检测细胞电化学法检测细胞电化学法检测细胞MUA：巯基烷酸 ME：巯基乙醇 ADH：己二酰肼 CdTe QDs总结 由于糖的结构多样化，因而糖基化的形式千变万化，因此要加强对糖的结构的研究，尤其是糖蛋白中的糖链的结构研究，这与糖基化的过程有关。熟悉识别物质与多糖之间的相互作用力是如何受到其它组分的影响。早期的电化学生物识别分析通常是使用电活性物质标记具有识别功能的物质，或者在分子识别作用后使用能产生电活性物质，如酶等系统。尽管这些方法能实现高度灵敏，微型化，而