基于铜纳米簇的酶活性检测研究取得新突破

近年来，一种新兴的纳米材料金属纳米簇逐渐成为生物传感与生物成像等领域的研究热点。

金属纳米簇通常是由两个几十个原子构成的纳米颗粒，尺寸一般不超过2nm，介于金属原子和纳米颗粒之间。金属纳米簇具有特殊尺寸，因此连续电子能级会分裂成离散能级使其具有特殊的光学以及电学性质。目前常用的金属纳米簇主要包括金纳米簇、银纳米簇以及铜纳米簇，其中铜纳米簇比金、银纳米簇具备更多的优点，如成本极低、生物安全性高及反应条件更加接近生理环境等。因此，铜纳米簇作为一种新型纳米探针在金属离子、生物小分子、蛋白质、核酸、酶的分析检测以及细胞成像等领域具有广阔应用前景。

近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所医学检验室的杨大威等科研人员以DNA为模板、硫酸铜为原料、抗坏血酸为还原剂合成了铜纳米簇，并基于该铜纳米簇分别实现了碱性磷酸酶及核酸内切酶的活性检测。

碱性磷酸酶（ALP或AKP）是广泛分布于人体肝脏、骨骼、肠、肾和胎盘等组织经肝脏向胆外排出的一种酶。这种酶能催化核酸分子脱掉5’磷酸基团，从而使片段的5’-P末端转换成5’-OH末端。但它不是单一的酶，而是一组同功酶。目前已发现有AKP1、AKP2、AKP3、AKP4、AKP5与AKP6六种同功酶。其中第1、2、6种均来自肝脏，第3种来自骨细胞，第4种产生于胎盘及癌细胞，而第5种则来自小肠绒毛上皮与成纤维细胞。

临床上测定ALP主要用于骨骼、肝胆系统疾病的诊断和鉴别诊断，尤其是黄疸的鉴别诊断。对于不明原因的高ALP血清水平，可测定同工酶以协助明确其器官来源。

铜纳米簇作为一种新型纳米探针在金属离子、生物小分子、蛋白质、核酸、酶的分析检测以及细胞成像等领域具有广阔应用前景。科研人员以DNA为模板、硫酸铜为原料、抗坏血酸为还原剂合成了铜纳米簇，并基于该铜纳米簇分别实现了碱性磷酸酶及核酸内切酶的活性检测，对后续研究工作开展具有重要意义。