[发明专利]一种基于表面增强拉曼散射的细胞传感器及其应用

说明书

本发明公开了一种基于表面增强拉曼散射的细胞传感器及其应用,该细胞传感器是将表面增强拉曼散射探针导入人源肝细胞系构建得到的；所述的表面增强拉曼散射探针是以金纳米为检测基底，基因损伤效应分子抗体为识别单元，拉曼分子为报告单元，SH‑PEG‑NH₂为稳定链，穿膜肽为辅助穿透单元制备得到的；将所述的细胞传感器暴露于各类药物杂质，检测拉曼信号，评价基因毒性杂质的类型和水平。本发明具有检测通用性好、可靠性高、杂质用量少等优点，有利于推动药物研发过程中基因毒性杂质的评价。

技术领域

本发明属于药物分析检测领域，涉及一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的细胞传感器及其在基因毒性杂质评价中的应用。

背景技术

对药物研发及临床使用的各个环节中可能产生的多种杂质进行毒性评价和限度控制是保障药物质量与安全的重大需求。基因毒性杂质（Genotoxic Impurities，GTI）是一类能在低浓度下引起基因损伤并有致癌风险的杂质，各国药品监管机构对GTI在药物中的含量都制定了严苛的限度标准^1-2。随着现代分析技术的发展，对于基因毒性已知的杂质（如N-亚硝基二甲胺、甲磺酸甲酯）均已能够实施有效的检测控制。然而，对于基因毒性未知的杂质，如何快速有效评价其基因毒性成为关键卡脖子问题。

现有的传统GTI评价方法^3-5（如啮齿动物致癌试验、细菌回复突变试验（Amestest）、计算机定量构效评价（QSAR）等）及基础研究中运用的细胞内分子原位杂交、DNA加合物检测等方法仍然面临许多局限性，表现在：

（1）动物试验杂质用量大、成本高、周期长；

（2）基于原核细胞的试验与人源细胞差异大，且不适用于需代谢激活的GTI评价；

（3）基于计算机等虚拟筛选法易产生假阳性/假阴性；

（4）针对单个基因突变位点或损伤类型的分子杂交或加合物检测等评价方法难以实现各类基因损伤的快速评价；

（5）其他需分离或染色的方法操作繁琐，无法原位实时检测，可能错过或干扰机体对基因损伤的应答过程。

因此，本发明在体外构建基于人源肝细胞的检测平台，以基因损伤后共性效应分子为靶标，实现胞内效应分子的原位在线检测是解决上述技术瓶颈问题的有效策略。

参考文献

1 Szekely G, Amores De Sousa MC, Gil M, Castelo Ferreira F, Heggie W.Genotoxic Impurities in Pharmaceutical Manufacturing: Sources, Regulations,and Mitigation. Chemical Reviews 2015;115:8182-8229.

2 ICH guideline M7 on assessment and control of DNA reactive(mutagenic) impurities in pharmaceuticals to limit potential carcinogenicrisk.

3 Dearfield KL, Thybaud V, Cimino MC et al. Follow-up actions frompositive results of in vitro genetic toxicity testing. Environmental and Molecular Mutagenesis 2011;52:177-204.