金纳米粒子灵敏检测神经元素
神经元素3(Neurogenin3，ngn3)作为神经前体细胞分化的关键转录蛋白因子，在胰岛内分泌细胞的分化中发挥着重要作用，因此在基础医学研究以及临床治疗领域备受关注。缺乏ngn3会阻碍胰腺和肠内分泌细胞的发育，而且会导致有缺陷导管结构胰腺的生成。Gradwohl等的研究指出，缺乏ngn3功能的小鼠具有正常的胰腺外分系统，但不能产生胰腺内分泌细胞，因此出生不久就会死于糖尿病。糖尿病虽然不直接威胁生命，但可引起全身的并发症且无法治愈。由于ngn3在糖尿病的发生发展中起到的关键作用，对于ngn3的定性定量检测，在基础和临床研究中都具有重要的意义。目前已有的ngn3检测方法包括原位杂交法、免疫荧光法、免疫印迹法、实时荧光定量法等，然而，这些检测 方法都是集中研究ngn3的生理特征，大多都是定性或者半定量分析。最近，研究人员开发了一种荧光检测方法用于ngn3片段的定量检测，ngn3可以与偶联在CdTe量子点表面的抗体特异性结合，引起量子点团聚并导致其荧光猝灭，从而可以对ngn3进行定量分析。但是，CdTe量子点具有一定毒性，抗体容易失活，因此给合成及检测过程带来不便；较昂贵的抗体和量子点的使用也使得检测成本偏高。
比色法具有独特的优势，如易操作、成本低、可视化等。近年，基于金纳米粒子(AuNPs)的比色传感方法受到研究者青睐。AuNPs的吸收光谱在520 nm附近有一个尖锐的表面等离子共振吸收峰。当纳米粒子之间的距离发生改变，纳米粒子在分散态和聚集态之间转变时，吸收峰的位置会发生改变，同时AuNPs溶液也会发生由红到蓝的可目视的颜色变化。AuNPs比色法由于具有简单快速、可视化、不需要复杂仪器等优点，因此被广泛的应用于核酸、蛋白质、小分子和各种金属离子的检测，并取得了很好的结果；而基于静电相互作用的简单比色法已经应用于一些小分子物质(如三聚氰胺、盐酸小襞碱以及链霉素)的检测。
中国科学技术大学化学与材料科学学院 杨秀荣 等人采用柠檬酸钠还原法合成了粒径为13 nm的金纳米粒子，并在其表面修饰上谷胱甘肽（GSH-AuNPs）。在一定的盐浓度范围内，谷胱甘肽能保护金纳米粒子免受盐诱导的聚集。当神经元素3（Neurogenin3，ngn3）多肽片段存在时，在一定的盐浓度下，ngn3片段能够诱导GSH-AuNPs发生聚集，使金纳米粒子溶液由红色变成蓝色。以谷胱甘肽修饰的金纳米粒子为探针，建立了快速检测ngn3片段的比色方法。通过优化得到的最适实验条件为：ngn3与GSH-AuNPs的平衡反应时间 10 min，缓冲液pH=6.0， NaCl浓度100 mmol/L。在优化条件下，检测ngn3的线性范围为20~300μg/L，检出限（LOD）为8 μg/L。 结果表明，本方法具有良好的选择性，可用于实际样品的检测。