王毅课题组：视网膜内多巴胺检测和成像

taipingyang

据报道预计到 2050 年，近视将影响世界近一半人口的视力健康。而视网膜多巴胺被认为与近视的形成和发展相关。研究视网膜中的多巴胺变化可以帮助我们更好地了解近视的形成和发展机制。
　　近日，王毅研究员团队报道了一种基于功能化的金纳米颗粒（AuNPs）和表面增强拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS）方法，实现神经元细胞（PC12）和小鼠以及豚鼠视网膜中多巴胺的检测及成像分析。为诊断和治疗多巴胺相关疾病提供了新的思路。相关研究成果以“Dopamine Imaging in Living Cells and Retina by Surface-Enhanced Raman Scattering Based on Functionalized Gold Nanoparticles”为题，作为封面文章发表于 Analytical Chemistry期刊, 第一作者是温州医科大学硕士研究生任学倩。该项目得到了国家重点研发计划（2017YFC0111300）、浙江省杰出青年科学基金（LR19H180001）和温州领军人才创新创业项目（RX2016005）等项目支持。
　　在本研究中，AuNPs表面修饰具有硼酸基团的N-丁基硼酸-2-巯基乙胺和含有琥珀酰亚胺酯的3,3'-二硫代二丙酸二（N-羟基琥珀酰亚胺酯）的分子，它们可以分别和多巴胺的两个羟基以及伯胺基反应，因此多巴胺的存在会导致AuNPs聚集并形成等离子体热点，使得多巴胺的拉曼散射信号增强（图1）。基于此，作者将这种SERS成像分析首先应用于PC12细胞和豚鼠及小鼠视网膜中进行局部多巴胺成像测定。将豚鼠和小鼠经过形觉剥夺性近视（FDM）2周处理后，SERS分析结果显示视网膜中局部多巴胺的拉曼信号降低，与高效液相色谱测定结果一致（图2）。因此，利用BME/DSP-Au纳米探针对视网膜组织中多巴胺检测具有更便利，且潜在活体检测的可能。
　　综上，本研究提出了一种视网膜局部多巴胺检测的新方法，为诊断和治疗近视及多巴胺相关疾病的基础研究提供基础，为后期活体神经递质的研究提供思路。

图1.多巴胺检测成像示意图

图2. 豚鼠及小鼠视网膜注射BME/DSP-Au纳米探针的多巴胺SERS检测和成像分析。

        原文：Anal. Chem. 2021, 93, 31, 10841–10849
        https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.1c01108


       文章来源：温州研究院
       王毅，研究员，浙江省特聘专家。2007年德国马普高分子所就读博士，2010年获得德国美因茨大学博士学位，先后在奥地利国家技术研究院和新加坡南洋理工大学从事科研工作。长期从事表面等离子体材料、生物和纳米复合材料等在生物检测和诊断中的应用以及光电生物传感器和设备的开发研究工作。提出了表面等离子增强光散射（spls）技术、水凝胶光波导光谱技术等光学传感技术。作为团队负责人，现带领多学科交叉团队，团队科研工作人员涵盖纳米材料、分析化学、物理化学、电子工程、光学工程和临床医学等专业方向。现主持国家重点研发计划项目课题、国家自然科学基金、浙江省杰出青年科学基金、浙江省公益技术应用研究项目、浙江省自然科学基金、温州市领军型创新创业项目等。先后入选浙江省领军型创新创业团队、浙江省高校中青年学科带头人培养计划、科学中国人2016年度人物等。现担任light: science & applications (nature子刊)的助理编辑。截止目前在material today, chemical science, analytical chemistry, nanoscale, small, biosensors and bioelectronics, acs sensors等知名期刊发表sci论文50余篇，引用2000次，英文著作3部，申请发明专利12项。