医学部刘波教授团队设计合成一种新型纳米孔活性氧传感器

近日，大连理工大学医学部生物医学工程学院刘波教授的论文“Accurate detection of reactive oxygen species by tuning an elastic motif (GPGGA)₄in nanopores”在期刊《Chemical Communications》上发表，Doi:10.1039/D3CC00563A。

活性氧(Reactive oxygen species, ROS)是许多复杂生物过程中最重要的分子之一，其异常生成已被证实与神经退行性疾病、糖尿病、癌细胞迁移等多种病理有关。因此，开发敏感和特异性的ROS检测工具对我们更好地了解这些疾病的进展至关重要。荧光探针提供了最大的机会来满足这一要求，这通常依赖于荧光turn-on或荧光的比率信号。然而，荧光探针仍然存在一些问题，如激发和发射的效率较低，均匀性分布差和细胞毒性大等缺点。因此，开发一种ROS灵敏的传感器来避免这些不足仍然具有较大挑战性。

受具有弹性的蜘蛛丝蛋白的启发，本研究设计了一种ROS的响应肽GGGCEG(GPGGA)₄CEG(简称弹性肽ES肽)。将此肽修饰于锥形纳米孔，可以形成堵塞电流。由于ES肽中(GPGGA)₄的两侧含有两个半胱氨酸，可被氧化形成分子内二硫键(-S-S-)，进而导致ES肽的结构发生变化，因此导致纳米孔的孔径发生变化，最后导致纳米孔电流发生变化，从而实现了ROS的精确检测。本研究为ROS传感器的开发提供了新的思路，也为疾病分子的检测提供了新的方向。

该期刊是英国皇家化学学会（RSC）的老牌旗舰期刊，创刊于1996年，发表内容涉及整个化学科学领域。该刊被公认为化学领域高水平杂志，自然指数(Nature Index)收录期刊。生物医学工程学院2020级博士研究生王存利为本文的第一作者，生物医学工程学院的刘波教授为通讯作者，大连理工大学生物医学工程学院为本文的第一完成单位。该工作得到了国家自然科学基金面上项目资助（NSFC No. 32071252）。

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/cc/d3cc00563a