谷胱甘肽(GSH)在维持生物系统的氧化还原平衡代谢方面发挥着关键作用。癌症、HIV感染、肝病以及神经退行性疾病等都会导致细胞内GSH水平异常。然而，传统的GSH检测方法，如液相色谱法（HPLC）和气相色谱法（GC），虽然准确度较高，但操作过程复杂耗时，需要昂贵设备，不适合大规模筛查或现场快速检测。基于荧光染色或电化学的方法则存在灵敏度不高，耗时偏长等问题。因此，开发新的GSH高灵敏、准确和快速检测方法，对于相关疾病的诊断、监测和疗效评估具有重要的意义。
近日，来自西北工业大学的科学家团队在《Nature Communications》期刊上发表题为“Bioinspired porous three-coordinated single-atom Fe nanozyme with oxidase-like activity for tumor visual identification via glutathione”的研究论文。该研究提出了了一种基于新型多孔单原子铁纳米酶(pFeSAN)的GSH快速检测方法，可以在6分钟内完成灵敏的肿瘤组织内GSH浓度定量检测。
该研究首先提出了一种新型合成策略，用血红蛋白（Hb）作为铁源嵌入沸石咪唑骨架（ZIF-8）中，实现pFeSAN的大规模且低成本制备。与Fe-和纳米酶相比，pFeSAN分别显示出了高达3.3和8791倍的氧化酶样活性。随后，研究人员利用pFeSAN作为催化剂，使肿瘤微环境中的GSH快速催化TMB氧化并生成有色产物，开发了对生物组织中GSH浓度分布的快速且高灵敏度检测方法，其检测限为2.4nM。最后，研究人员设计了基于pFeSAN-GSH的肿瘤区域可视化方法，并成功在6分钟内准确定位了小鼠肝癌组织切片中的肿瘤的位置和边界。
本研究提出的GSH检测方法可为医生提供重要的手术规划信息，帮助医生在手术过程中实时监测GSH，精确区分肿瘤组织和正常组织，从而提高手术的切除效果，以及在术后连续监测GSH水平，评估复发风险，及时调整疗程。该方法操作简单，无需复杂设备，能实时准确地定位肿瘤区域，在临床应用中具有巨大潜力，对肿瘤实时监测、诊断和治疗具有重要意义。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-023-42889-w
注：此研究成果摘自《Nature Communications》杂志，文章内容并不代表本网站的观点和和立场，仅供参考。
