基于稀土纳米荧光探针实现前列腺癌超灵敏体外检测

前列腺癌是全球范围内男性第三位最常见的癌症。前列腺特异性抗原(PSA)作为一种肿瘤标志物，被普遍应用于前列腺癌的早期诊断和前列腺癌患者根治性切除术后病情监测中。血清中PSA在前列腺癌根治性切除术后会降至很低的水平(约1 pg/mL)，并且术后血清PSA水平持续升高预示着前列腺癌复发或发生转移，因而PSA超灵敏检测对于前列腺癌诊疗具有重要意义。然而，目前商用的荧光免疫分析方法的检测限约为0.1 ng/mL，无法充分满足前列腺癌患者根治性切除术后病情监测的需要。

　　在国家自然科学基金杰出青年科学基金、科技部“973”计划和重大科学仪器开发项目、中国科学院战略性先导科技专项和创新国际团队项目等支持下，中科院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室陈学元研究小组和结构化学国家重点实验室黄明东研究小组合作，发展了一种超小（< 5 nm）稀土掺杂氟氧化镥纳米探针用于PSA超灵敏检测。利用Lu6O5F8:Eu3+纳米探针中氟氧化物基质具有很高的稀土离子摩尔密度这一特性，以及其在以β-萘甲酰三氟丙酮（β-NTA）为主要成分的荧光增强液中表现出的优异解离性能，将该超小纳米探针应用于溶解增强荧光免疫分析（DELBA）中，成功地实现了对PSA的超灵敏时间分辨检测，目前检测限低至0.52 pg/mL（15.2 fM），比商用DELFIA试剂盒降低了近200 倍，为迄今基于稀土纳米探针的PSA检测国际最低值。该研究团队进一步利用基于该超小纳米探针的PSA检测方法实测了肿瘤医院提供的23例癌症患者和正常人的血清PSA水平，结果与商用DELFIA试剂盒一致，并通过血清样品抗干扰实验、变异系数及回收率测定等验证了该检测方法的特异性、精确度和可靠性。上述工作以全文形式发表于英国皇家化学会Chemical Science 杂志（Chem. Sci. 2016, 7, 2572-2578），相关技术已申请了中国发明专利。

　　此前，该团队在基于稀土纳米荧光探针的肿瘤标志物体外检测方面已取得系列重要研究进展（Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 1379-1415, 内封面；Nanoscale 2015, 7, 4274-4290，封面）。例如，发展了一种基于稀土纳米探针的溶解增强荧光免疫分析（DELBA）新方法，并实现对人体血清肿瘤标志物癌胚抗原（CEA）的超灵敏检测（Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 12498-12502）。