“3D”活性氧：基于扫描电化学显微镜研究细胞实时释放ROS（《分析测试学报》精选论文20190401）
2019/5/13
活性氧物种（Reactive oxygen species, ROS）是需氧细胞在代谢过程中产生的一系列活性氧簇，包括：O2•-，HOO• ，OH• ，H2O2等。在正常生理条件下，细胞内ROS的产生处于动态平衡状态。然而，当动态平衡被打破时会造成氧化应激，导致大量ROS产生，且ROS的强氧化性可引起细胞广泛的氧化损伤，从而导致细胞凋亡。目前检测细胞ROS产生的方法有荧光法、电子自旋共振法、化学发光法和流式细胞仪法等。但这些方法均存在不能实时检测活细胞中ROS的不足，如广泛使用的试剂盒方法（荧光测定法）存在对细胞浸入的潜在伤害作用，其他方法操作复杂等。目前，电化学方法是唯一简便快捷且高效直接地检测ROS的方法。在环境科学和生物医学等领域，生命体内ROS的原位检测对于探讨机体的各种疾病机理具有重要意义。
北京工业大学环境与能源工程学院鲁理平教授课题组基于扫描电化学显微镜技术（SECM），利用ROS的稳定产物——H2O2具有电活性的特点，比较了十四烷酰佛波醇乙酸酯（PMA）对肺癌细胞（A549）即时刺激前后ROS的变化，通过SECM成像技术原位、实时检测了PMA诱导A549细胞ROS的释放。利用SECM实现了对细胞形貌以及细胞对外界刺激后产生ROS的无侵害性、实时检测，并利用SECM扫描成像的特点实时捕捉了ROS的释放。结果表明，由于细胞异质性的特点，不同个体细胞在相同刺激环境条件下产生了不同的氧化应激响应，显示出SECM检测ROS具有灵敏、实时和清晰的独特优点。
该研究获得国家自然科学基金项目(21876005；21527808)资助。相关成果发表于《分析测试学报》2019年4期第379~384页。
doi:10.3969/j.issn.1004-4957.2019.04.001
【引用本文】樊孝银，鲁理平，康天放. 基于扫描电化学显微镜技术研究细胞实时释放ROS[J].分析测试学报，2019，38(4): 379-384.
【Cite this article】FAN Xiao-yin，LU Li-ping， KANG Tian-fang. Investigation on Real-time Release of Reactive Oxygen Species from Cells Based on Scanning Electrochemical Microscopy[J]. Journal of Instrumental Analysis, 2019, 38(4): 379-384.
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