传感器类型
综述或非传感器论文
检测对象
铂抗肿瘤配合物 [PtCl2(cis-1,4-DACH)](1)、[PtCl2(1(R),2(R)-DACH)](2)、顺铂(cisplatin);样品基质:50 mM 磷酸盐缓冲液(PB/PBS)+5 mM NaCl+2% DMSO 水溶液。
检测原理
该电化学生物传感器将双链DNA(ds-DNA)固定于屏印电极(SPE)石墨工作电极表面。铂配合物进入检测介质后与DNA中的鸟嘌呤(G)碱基发生配位/结合,形成铂-DNA加合物,使鸟嘌呤电子密度降低。方波伏安法(SWV)在+0.95 V(vs Ag伪参比)检测未铂化鸟嘌呤的氧化峰。随着铂配合物与G结合程度增加,可氧化G减少或氧化能力下降,氧化峰高降低。以含药DNA电极峰高Ssample与空白DNA电极峰高Sblank的比值S%表征相互作用;S%越低表示结合越强。文中未使用酶催化、HCR、RCA等信号放大策略。
检测灵敏度
原文未报告检出限、线性范围、灵敏度斜率及相关系数。
效应效果
该传感器用于比较铂配合物与ds-DNA的相互作用速率。每个时间点为三次独立实验平均值,标准偏差≤10%。化合物1和2的S%随时间变化曲线相似,表明二者与ds-DNA相互作用速率相近;在相同时间点,1和2的S%高于顺铂,说明顺铂与DNA相互作用更快。文中未报告选择性、抗干扰、长期稳定性、重现性RSD、实际样品加标回收率或与ELISA/HPLC/qPCR等方法的定量对比。作者主张该DNA生物传感器可作为评估铂药与DNA相互作用的体外筛选工具,但主要结论是1与奥沙利铂类似物2在DNA结合速率和1,2-GG加合物构象上无显著差异。
传感器的构成
- 基底/换能器电极:平面一次性屏印电化学池(SPE),含石墨工作电极、石墨对电极和银伪参比电极;工作电极用于固定DNA并检测鸟嘌呤氧化。
- 电极活化介质:0.25 M醋酸缓冲液(pH 4.75)含10 mM KCl,施加+1.6 V 2 min和+1.8 V 1 min活化石墨表面。
- 识别元件/生物分子固定层:双链DNA(ds-DNA,最终浓度50 ppm)在+0.5 V vs Ag伪参比固定300 s于SPE表面,提供鸟嘌呤氧化位点。
- 被测物/分析物:铂配合物[PtCl2(cis-1,4-DACH)](1)、[PtCl2(1(R),2(R)-DACH)](2)或顺铂(cisplatin),0.25 mM,与DNA鸟嘌呤反应。
- 检测介质:50 mM磷酸盐缓冲液(PB/PBS)+5 mM NaCl+2% DMSO,用于溶解药物并维持pH。
- 信号读出:方波伏安法(SWV)在+0.95 V vs Ag伪参比测量鸟嘌呤氧化峰高,以S%=Ssample/Sblank×100表征结合。
中文摘要
尽管[PtCl2(cis-1,4-DACH)](1,DACH=二胺环己烷)在近20年前的早期研究中已显示出令人鼓舞的抗肿瘤活性,但该化合物长期被忽视。相比之下,含异构1(R),2(R)-DACH载体配体的奥沙利铂已在全球临床中作为结直肠癌治疗的重要药物广泛应用。本研究将考察扩展至人化疗耐药癌细胞,证明1在LoVo结肠癌细胞中确实能够克服顺铂和奥沙利铂耐药。1在耐药LoVo细胞中的摄取与敏感LoVo细胞相似,而其他受试化合物并非如此。通过生物传感器实验和1,2-GG链内交联的QM/MM几何优化研究1与双链DNA的相互作用,未发现1与奥沙利铂之间存在显著差异。然而,1的DNA加合物被修复系统清除的效率较低,并且抑制DNA和RNA聚合酶的能力更强。
英文摘要
Although the encouraging antitumor activity of [PtCl(2)(cis-1,4-DACH)] (1; DACH = diaminocyclohexane) was shown in early studies almost 20 years ago, the compound has remained nearly neglected. In contrast, oxaliplatin, containing the isomeric 1(R),2(R)-DACH carrier ligand, enjoys worldwide clinic application as a most important therapeutic agent in the treatment of colorectal cancer. By extending the investigation to human chemotherapy-resistant cancer cells, we have demonstrated the real effectiveness of 1 in circumventing cisplatin and oxaliplatin resistance in LoVo colon cancer cells. The uptake of compound 1 by the latter cells was similar to that of sensitive LoVo cells. This is not the case for all other compounds considered in this investigation. Interaction with double-stranded DNA, investigated by a biosensor assay and by quantum mechanical/molecular mechanical geometry optimization of the 1,2-GG intrastrand cross-link, does not show significant differences between 1 and oxaliplatin. However, the DNA adducts of 1 are removed from repair systems with lower efficiency and are more effective in inhibiting DNA and RNA polymerase.