肿瘤细胞活性小分子的药物响应与原位检测的研究进展
摘要：
癌症，亦称恶性肿瘤，它可以破坏组织、器官的结构和功能，造成坏死出血合并感染，病人最终可能由于器官功能衰竭而死亡。目前的医疗水平还无法彻底根治癌症，只能通过各种医疗手段延长患者的寿命。因此，癌症依然是目前致死率极高的一种恶性疾病，是亟待科研工作者们解决的问题之一。
细胞作为生物体基本的结构和功能单位，对细胞进行深入的研究是了解疾病发生机制以及征服疾病的关键。生物体所有的表观变化都会在相应的细胞结构和成分以及细胞的新陈代谢产物中得到反映。细胞在生理或者病理过程中会产生很多微量的生物活性小分子，如活性氧分子（ROS）、活性氮分子（RNS）、能量物质ATP及其他小分子（多巴胺，尿酸等），这些生物活性小分子扮演着至关重要的角色，它们在细胞代谢过程中不断产生和消耗，参与新陈代谢、信号转导、能量传递、免疫和癌变等多种生理和病理过程。
过氧化氢（H2O2）是目前生物活性小分子中最重要的分析物之一。首先，H2O2在制药研究，临床实验室，医学诊断，环境分析，和生物化学等各个领域中起到重要的信号传递的作用[1-3]。其次，H2O2参与多种生物学事件和细胞内途径，并且是氧化酶的副产物，例如葡萄糖氧化酶，胆固醇氧化酶，谷氨酸氧化酶，尿酸氧化酶，乳酸氧化酶，醇氧化酶，D-氨基酸氧化酶，赖氨酸氧化酶和草酸，也是辣根过氧化物酶的底物[4]。第三，作为强氧化剂，H2O2可以用于许多有机化合物的合成反应中，也可以用作多种反应中的氧化剂[5,6]。因此，可靠，准确，灵敏，快速且低成本的过氧化氢（H2O2）测定在实践中已变得很重要，并且得到了广泛的研究。H2O2的测定采用了滴定法，分光光度法，化学发光法，色谱法，荧光法和磷光法等几种分析技术。然而，它们大多数都表现出自己的技术缺陷，例如灵敏度低，选择性低，耗时，易受干扰以及仪器复杂或昂贵[7]。灵敏度高，选择性高，响应速度快，实用性，简单性，低成本和方便性在操作中，电化学传感器已成为实现H2O2的准确和灵敏检测的最佳选择[8]。近年来，人们对新型H2O2感测的设计及其分析性能的提高投入了广泛的研究兴趣。
本文综述了基于金属纳米粒子的电化学检测H2O2的状态，以此阐明纳米材料引入到生物传感领域后，极大提高了传感器的工作性能，已被广泛用于生物分子检测、疾病诊断及生命科学等领域的相关研究。
关键词：细胞培养；药物响应；过氧化氢；电化学传感
随着生物医学的不断发展，应用于临床实验室的检测技术越来越多样化，其中生物传感技术由于其操作简便、灵敏度高、分析快速、体型小易于携带、成本低等优势为基础医学研究及临床诊断提供了一种新型的检测平台，因此生物传感器也逐渐成为医学领域中的一项新的研究热点，引起了医学界的高度重视。而纳米材料因其具有良好的吸附能力、较大的比表面积、表面活性位点多和催化效率高等特点在生物传感器的制备中发挥着非常重要的作用，因此纳米材料引入到生物传感领域后，极大提高了传感器的工作性能，已被广泛用于生物分子检测、疾病诊断及生命科学等领域的相关研究[9]。
H2O2是细胞内主要的活性氧，被发现与信号转导通路和细胞命运决定高度相关[10]。H2O2是超氧阴离子自由基在各种刺激下发生突变而产生的，具有促进或抗凋亡活性。过量产生的H2O2会引起氧化应激，诱导细胞的恶性转化。研究发现，癌细胞在高浓度H2O2的诱导下容易发生凋亡。因此，触发细胞H2O2的产生是许多化疗药物使用的一种机制[11]。鉴于细胞H2O2在细胞药理学和病理生理学上的重要意义，需要建立准确可靠的细胞H2O2测定方法。
