刘钢教授团队搞出了一个厉害的发明,把肠道屏障功能的评估难题给解决了

这次麦姆斯咨询透露了个好消息,南京师范大学李亚楠、黄丽萍还有华中科技大学刘钢教授的团队搞出了一个厉害的发明,把肠道屏障功能的评估难题给解决了。他们在国际顶尖杂志Advanced Science上发了一篇论文,题目叫“Innovative Metasurface Colorimetric Cell-on-a-chip Sensor for Continuous, Label-free, Non-destructive Assessment of Intestinal Barrier Dynamics”。这个研究的亮点在于,他们构建了一个既能实时监测、又能无损、还不需要做标记的系统,给肠道疾病研究、新药开发和功能食品评价提供了新路子。肠道屏障可是人体抵御病原体和吸收营养的关键防线,它的功能好坏直接关系到像炎症性肠病、代谢综合征和酒精损伤这些病的发生。 不过以前的技术很难连续、无损地监测这个屏障动态变化。这次研究团队弄了个超表面比色芯片传感器(MetaSPRCS),利用纳米杯阵列结构和纳米压印光刻技术做成了,还用上了经过优化的Segment Anything Model(SAM)人工智能算法。这个平台能够在72小时里一直盯着细胞怎么粘附、增殖、形成屏障、受损伤还有修复。最厉害的是全程不用荧光标记或破坏细胞,把传统方法那种“一次性”检测和伤细胞的毛病都治好了。 还有个好消息是灵敏度和速度都有提升。相比传统的CCK-8检测方法,这个传感器能更灵敏地捕捉到0.3%浓度乙醇引起的细微损伤,而传统方法要等到5%浓度才管用。检测速度也变快了,只需要30分钟就能把信号抓出来,比CCK-8快12倍,比结晶紫染色快36倍。 这个平台在验证二氢槲皮素(DHQ)修复作用的时候也很成功,通过内外一致性分析算出了体外有效的修复阈值是20 μM。另外它还能快速区分不同浓度新源食品原料对肠屏障的影响。 以后这个技术不光能用于肠道屏障监测,还能扩展到血脑屏障、皮肤屏障等方面。不管是做基础研究、筛候选药物还是功能食品评价、临床诊断都很有用处。量准公司提供的WeSPR系列分子检测仪器在这次研究里也起了大作用。 论文是陈友倩、李雯、杨义慧还有冯佳莹、束悦几位同学合作完成的。南京师范大学的黄丽萍和李亚楠研究员是通讯作者。刘钢教授给了很多支持和帮助。研究经费主要来自国家重点研发计划和国家自然科学基金等等。 总之这次创新成果很有前景,能把相关领域的研究从静态终点检测变成动态全程监测,给精准营养和个性化医疗提供重要技术支撑。