基于聚合物点和Ln-MOF的TYR单酚酶活性荧光生物传感器

近日，生物传感领域国际著名期刊Biosensors and Bioelectronics在线发表了武汉大学药学院肖玉秀教授课题组在酪氨酸酶单酚酶选择性生物传感器方面取得的研究成果，论文题目为 “A selective dual-response biosensor for tyrosinase monophenolase activity based on lanthanide metal-organic frameworks assisted boric acid-levodopa polymer dots”（论文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.114320）。武汉大学药学院2019级博士研究生于龙为论文第一作者，肖玉秀教授为通讯作者，武汉大学为唯一署名单位。该研究得到了国家自然科学基金项目资助。

酪氨酸酶（TYR）单酚酶活性在黑色素瘤等疾病的发生发展过程中起着关键作用，开发高选择性、高灵敏度的TYR单酚酶活性生物传感器非常重要且充满挑战。本工作创造性地将聚合物点（合成条件绿色温和，具有交联增强发射效应（CEE））和镧系金属有机骨架（Ln-MOF，具有限域催化、荧光内标、色度位移增强、主客体相互作用等多功能性）两种性能优异的发光材料相结合，提出了一种荧光开-关双响应生物传感器，用于选择性地高灵敏检测TYR单酚酶活性。在碱性硼酸 (BA) 缓冲液中，L-酪氨酸通过 TYR 单酚酶转化为 BA-左旋多巴。然后，在 Eu-DpA（DpA：吡啶2,6-二甲酸）MOF的辅助下，BA-左旋多巴由二乙胺丙基三甲氧基硅烷 (DAMO) 引发，生成 BA-左旋多巴聚合物点，其发出基于CEE的强蓝色荧光，同时通过增强的光诱导电子转移（pET）显著猝灭Eu-DpA的红色荧光。因此，实现了TYR单酚酶的选择性荧光开-关双响应传感。DAMO和BA在强荧光聚合物点的合成中均发挥重要作用，BA的另一个关键作用是抑制TYR双酚酶活性。据我们所知，这是第一个用于TYR单酚酶活性检测的高灵敏度双响应生物传感器。本工作为TYR单酚酶相关疾病的早期诊断和TYR单酚酶抑制剂的快速筛选提供了新方法。