中国的科学家们开发了一种荧光探针,用于检测肝素及其主要污染物。该传感器可以更轻松地监测肝素供应的质量。
肝素广泛用作心血管外科手术以及术后和长期治疗中的抗凝剂。每年有数百万患者接受治疗;2013 年,低分子量肝素的销售额达到 65 亿美元(42 亿英镑)。肝素剂量必须维持在严格的范围内,因为过量服用会导致许多副作用,例如异常出血和尿血。纯度也是一个重要问题。过硫酸软骨素 (OSCS) 污染物混入肝素供应链的情况并非闻所未闻。OSCS 在许多测试中模仿肝素,但会导致严重的不良反应。2004 年至 2008 年间,美国发生的 150 例死亡被认为是由于药品制造商故意用 OSCS 稀释肝素以节省资金造成的。
目前使用激活的凝血或活化部分凝血酶原时间测定法来计算肝素剂量,但这些方法耗时、昂贵且可能不可靠。目前,鉴定肝素中的 OSCS 需要使用高效液相色谱结合核磁共振和质谱等方法,这需要昂贵且精密的仪器和经验丰富的操作员。这促使中国南京大学的魏晖及其同事设计了一种能够检测和定量肝素和 OSCS 的单荧光探针,该探针可应用于临床上使用的两种主要肝素产品,即未分级肝素和低分子量肝素。
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该探针结合了一种识别肝素的肽以及一种荧光信号成分——在肝素存在的情况下,探针分子会聚集并发出荧光,检测限低至 3.8 纳克/毫升。如果将肝素酶添加到测试样品中,则同一探针可以检查 OSCS,检测限为 0.001% (w%)。这是因为 OSCS 会抑制肝素酶,后者通常会破坏探针-肝素相互作用并导致荧光减少。
其他生物分子似乎不会干扰该探针。魏说,“该方法不仅可以简化肝素的检测,还可以缩短检测时间,从而减轻患者的负担。并且,OSCS 鉴定策略可以为控制肝素质量提供另一种方法。”
生物传感器专家对该传感器充满热情。香港科技大学的唐本忠特别喜欢该设计,并设想“这种智能策略将产生大量具有出色性能的荧光生物传感器。” 香港城市大学的 Kenneth Kam-Wing Lo 说,“这项有趣的工作将激发高选择性和灵敏度的生物分子分子探针和测定法的发展。” 魏目前正在研究这些想法,并将该探针应用于真实的血液样本。