关键词：阿尔茨海默病,银纳米立方体,玫瑰红B,等离子体增强荧光,淀粉样蛋白β聚集
keyword：Alzheimer's disease, silver nanocubes, rose bengal, plasmon-enhanced fluorescence, amyloid-β aggregates
期刊名：《Microchimica Acta》影响因子（IF）：5.3，分区（JCR）：Q1
标题：银纳米立方体基等离子体增强荧光用于放大检测和原位追踪淀粉样蛋白β聚集体（Silver nanocubes-based plasmon-enhanced fluorescence for amplified detection and in situ tracking of amyloid-β aggregate）
第一作者及单位：Chenye Xu，南京师范大学食品科学与制药工程学院微生物技术重点实验室
发表时间：2026年1月2日
主要结论概要：本研究成功开发了一种基于银纳米立方体（Agcubes）的等离子体增强荧光（PEF）传感器，通过优化硅壳厚度实现玫瑰红B（RB）荧光信号7.4倍增强，并对Aβ42聚集体产生4.5倍“开启”响应，能够实时原位追踪活细胞内的Aβ聚集过程，与商用染料硫黄素T（ThT）染色位点高度一致，为阿尔茨海默病早期诊断提供了新型工具。
正文
阿尔茨海默病（AD）作为一种神经退行性疾病，其病理特征包括Aβ蛋白异常聚集，但早期诊断工具仍面临灵敏度不足的挑战。南京师范大学杨亚琼团队在《Microchimica Acta》上发表的这项研究，通过设计银纳米立方体基PEF传感器，实现了Aβ聚集体的高灵敏度检测和动态追踪。传感器以Agcubes为等离子体核心，通过硅壳精确控制RB与Agcubes的距离，避免荧光淬灭并最大化增强效应。研究显示，当硅壳厚度为20.1 nm时，传感器荧光量子产率从RB的0.46%提升至0.72%，证实了等离子体相互作用对辐射衰变速率的促进作用。
Scheme 1展示了传感器的构建过程：Agcubes作为基底，硅壳作为刚性间隔层，RB通过酰胺反应固定在氨基功能化表面。通过3D-FDTD模拟，Agcubes的尖锐边缘产生局部电场热点（强度达4.67 V/m），与RB的激发光谱重叠，从而增强光吸收。实验优化中，使用14.1 mM Agcubes和0.20 mL TEOS时，荧光增强达7.4倍（p<0.05），而过高浓度会导致淬灭。
传感器对Aβ42聚集的响应机制源于疏水微环境变化。RB与Aβ42的Phe19、Phe20和Ile31残基通过π-π相互作用结合，抑制非辐射衰变路径。在浓度1-8 μM范围内，传感器荧光强度与Aβ聚集呈线性关系（y=0.4375x-0.2128, R²=0.9794），检测限为0.56 μM。特异性测试表明，传感器对Aβ42聚集有选择性响应，而对溶菌酶、透明质酸等干扰物无显著信号变化。
在活细胞应用中，传感器在SH-SY5Y细胞中表现出良好生物相容性（1-9 μM浓度下细胞活性未受影响）。通过共聚焦显微镜（CLSM）和流式细胞术（FCM）验证，传感器能实时监测Aβ42在细胞内聚集动态：孵育120分钟后荧光强度显著增加，且与ThT染色位点高度重合（Pearson相关系数0.51）。流式分析显示，传感器标记细胞的荧光强度比RB标记高3.7倍（p<0.05），凸显其定量优势。
与传统电化学方法相比，该传感器虽检测限稍高，但具备实时原位监测能力，且稳定性优异（在含血清培养基中10天荧光强度保持稳定）。研究为蛋白聚集基础研究和AD临床诊断提供了新思路。
相关研究
该研究在AD检测领域与多项经典工作形成呼应。例如，Aliyan等人2019年在《Chemical Reviews》中综述了荧光探针在淀粉样蛋白聚集中的应用，强调了高灵敏度成像的重要性 [2]。此外，Yan等人2023年在《Nature Protocols》中开发了近红外AIEgen探针用于Aβ斑块映射，但需复杂制备流程 [3]。本研究的PEF传感器通过简易的金属-荧光团耦合，实现了类似性能。南师大团队此前在等离子体材料方面有积累，如Chen等人2024年报道了Agcubes用于小分子检测 [4]，但本次工作首次将PEF应用于Aβ聚集追踪，拓展了生物传感边界。
参考文献
[1] Xu, Chenye et al. “Silver nanocubes-based plasmon-enhanced fluorescence for amplified detection and in situ tracking of amyloid-β aggregate.” Microchimica Acta vol. 193,56 (2026). https://doi.org/10.1007/s00604-025-07802-w
[2] Aliyan, A. et al. “Interrogating amyloid aggregates using fluorescent probes.” Chem Rev vol. 119,11819-11856 (2019). https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00404
[3] Yan, C. et al. “Preparation of near-infrared AIEgen-active fluorescent probes for mapping amyloid-β plaques in brain tissues and living mice.” Nat Protoc vol. 18,1316-1336 (2023). https://doi.org/10.1038/s41596-022-00789-1
[4] Chen, S. et al. “Plasmon-enhanced fluorescence combined with aptamer sensor based on Ag nanocubes for signal-amplified detection of berberine hydrochloride.” Anal Chim Acta vol. 1304,342579 (2024). https://doi.org/10.1016/j.aca.2024.342579
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辅助编辑：腾讯元宝or（GPT、Gemini、Claude等）
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