蛋白质纤维化诱导量子点团聚及基于此的β-淀粉样肽检测

蛋白质纤维化与多种疾病有关。申请者发现，蛋白质纤维化能诱导量子点团聚:少量的蛋白可以导致大量量子点产生明显的团聚；且团聚具有很好的选择性，只有发生纤维化的蛋白才能诱导产生团聚。量子点的团聚伴随着荧光强度和发射波长的改变，基于此可以检测能发生纤维化的蛋白质。β-淀粉样肽是一种易于纤维化的多肽，也是阿尔茨海默病的疾病标志物，其浓度可以作为疾病的早期诊断依据。本申请拟以β-淀粉样肽为蛋白质模型，研究蛋白质纤维化诱导量子点团聚的机制；在此基础上，筛选和设计能高灵敏、高选择性检测β-淀粉样肽的量子点探针；构建单量子点、双/多量子点检测体系，以直接荧光法和比率荧光法快速检测β-淀粉样肽，并实现可视化检测。本研究有望发展出简单、灵敏检测β-淀粉样肽的新方法，为疾病早期诊断提供依据；也将为检测其他易纤维化蛋白提供新思路。

蛋白质的纤维化与多种疾病有关，易纤维化蛋白的检测可以用于多种疾病的早期诊断。我们发现，易纤维化蛋白可以诱导纳米材料团聚，进而引起荧光、共振光散射或吸光信号的改变。基于这一原理，我们分别以量子点和纳米金为探针，构建了检测朊蛋白的多种新方法。这些方法的灵敏度高，检出限可以低至70 pM；选择性好，成功用于实际样品的检测。我们还发现，纳米材料的团聚与蛋白质的分子量有关，分子量大的易纤维化蛋白更容易诱导纳米材料团聚；而分子量较小的蛋白，如β-淀粉样肽（Aβ）难以诱导纳米材料团聚，直接用于检测灵敏度不高。为提高检测Aβ的灵敏度，我们以量子点为探针，构建了免疫夹心法，检出限低至0.20 nM，成功用于病人脑脊液样品的检测。蛋白质纤维化诱导纳米材料团聚这一原理可以直接用于分子量较大的易纤维化蛋白的检测，具有较好的灵敏度和选择性；而对于分子量较小的易纤维化蛋白，通过在纳米材料表面修饰识别物质，可以显著提高检测的灵敏度和选择性。因此，基于蛋白质纤维化诱导的纳米材料团聚，有望构建检测易纤维化蛋白的多种新方法，并用于相关疾病的诊断。