近期，中科院合肥研究院智能所黃青研究員課題組在基于表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）的超靈敏生物傳感器研發(fā)取得重要進(jìn)展，該生物傳感器可以用于檢測癌癥轉(zhuǎn)移相關(guān)的程序性死亡配體（PD-L1）生物標(biāo)志物。研究成果發(fā)表在國際著名期刊Biosensors and Bioelectronics: X上。

　　PD-1 (programmed cell death protein 1) 全名為程序性死亡受體1，是人體的一種重要的免疫抑制分子。PD-1受體在活化的 T 細(xì)胞表面表達(dá)。以PD-1為靶點(diǎn)的免疫調(diào)節(jié)對抗腫瘤、抗感染、抗自身免疫性疾病及器官移植存活等均有重要的意義。PD-1與其配體PD-L1相互作用可確保僅在適當(dāng)?shù)臅r間激活免疫系統(tǒng)，以便將慢性自體免疫炎癥的可能性降至最低。然而腫瘤細(xì)胞為了免疫逃逸會在細(xì)胞表面表達(dá)高表達(dá)PD-L1，這樣就能夠使腫瘤細(xì)胞逃避T細(xì)胞的作用，使腫瘤細(xì)胞得以繼續(xù)生存。

　　為了檢測PD-L1，研究人員首先制備了具有SERS活性的Au/TiO2/Fe3O4（殼/芯）磁性納米復(fù)合材料，同時又制備了Ag/4-ATP/Au（殼/芯）SERS納米標(biāo)簽。然后，科研人員用特定的適配體（aptamer）修飾這些納米粒子，從而可以特異性地捕獲循環(huán)外泌體PD-L1，形成三明治夾層式的SERS探針，通過分析拉曼報告信號，可以定量分析PD-L1生物標(biāo)志物。該方法非常靈敏，可檢測低至4.31ag/mL的PD-L1。進(jìn)一步研究表明，在小鼠模型中，科研人員可以通過分析腫瘤中 PD-L1隨時間變化的表達(dá)水平，進(jìn)而分析小鼠腫瘤發(fā)展情況。

　　目前循環(huán)外泌體PD-L1檢測仍缺乏公認(rèn)有效的手段。這項(xiàng)工作為檢測PD-L1生物標(biāo)志物提供了新的超靈敏的方法，對于以PD-L1生物標(biāo)志物診斷具有重要意義和潛在臨床應(yīng)用價值，并可為接受PD-L1/PD-1免疫療法的患者提供服務(wù)。

　　這項(xiàng)工作得到了國家自然科學(xué)基金和中國政府博士后國際交流項(xiàng)目的資助。

　　文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590137022000723 

　　使用“三明治”SERS探針檢測循環(huán)外泌體PD-L1的示意圖

　　三明治-SERS探針制備及循環(huán)外泌體PD-L1探測示意圖

　　應(yīng)用SERS探針檢測小鼠循環(huán)外泌體PD-L1的水平隨時間變化過程