Development of a Glycosyl-imprinted Sensor and Rapid Detection of PD-L1 Positive Exosomes in Breast Cancer

doi:10.7503/cjcu20240524

Abstract

Abstract:

A glycosylated electrochemical sensor for rapid identification and detection of breast cancer PD-L1 positive exosomes was developed. First， glycosyl-imprinted polymers（GIP） were prepared by electropolymerization using glyco-Galβ1-4GlcNAcβ1-3Galβ1-4GlcNAcβ1-3Gal overexpressed by breast cancer positive exosome glycoprotein PD-L1 as template molecules and 3-aminophenylboronic acid as functional monomers. After elution and removal of template molecules， an imprinted membrane that can specifically recognize PD-L1 positive exosomes was obtained. Potassium ferricyanide was used as a probe to measure the DPV current value of the GIP electrode. Exosomes were cleaved with RIPA to deduct free protein interference， and the change in current value（ΔI） was recorded. ΔI decreased with the increase of the concentration of readsorbed PD-L1-positive exosomes， and was linearly positively related to the logarithmic value of the concentration. The detection range was 2.36×10²—1.18×10⁷ particles/mL， and the detection limit was 93 particles/mL. The method has been used to detect breast cancer PD-L1-positive exosomes in clinical samples， and its spiked recoveries were 93.82%—105.32%. The sensor could be used to screen breast cancer in clinical samples by the difference in glycosylation degree.

Key words: Exosome, Glycosyl-imprinting, Electrochemical sensor, PD-L1, Breast cancer

CLC Number:

O657.1

TrendMD:

LUO Kui, LIN Jiaxi, LI Jianping. Development of a Glycosyl-imprinted Sensor and Rapid Detection of PD-L1 Positive Exosomes in Breast Cancer[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2025, 46(5): 20240524.

Figures/Tables 13

References 31

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Method	Line range/（particles·mL^-1）	LOD/（particles·mL^-1）	Ref.
Electrochemical sensor	1.0×10³—1.0×10¹⁰	3.34×10²	［27］
Surface plasmon resonance	1.0×10³—1.0×10⁷	31.9	［28］
Chemiluminescence immunosensor	4.75×10³—4.75×10⁸	7.76×10²	［29］
Electrochemical biosensor	1.2×10²—1.2×10⁷	38	［30］
Fluorescence aptasensor	5.0×10²—5.0×10⁹	13	［31］
GIP electrochemical sensor	2.36×10²—1.18×10⁷	93	This work

Method	Line range/（particles·mL^-1）	LOD/（particles·mL^-1）	Ref.
Electrochemical sensor	1.0×10³—1.0×10¹⁰	3.34×10²	［27］
Surface plasmon resonance	1.0×10³—1.0×10⁷	31.9	［28］
Chemiluminescence immunosensor	4.75×10³—4.75×10⁸	7.76×10²	［29］
Electrochemical biosensor	1.2×10²—1.2×10⁷	38	［30］
Fluorescence aptasensor	5.0×10²—5.0×10⁹	13	［31］
GIP electrochemical sensor	2.36×10²—1.18×10⁷	93	This work

Sample	Found/（particles·mL^-1）	RSD（n=5， %）	Added/（particles·mL^-1）	Total found/（particles·mL^-1）	RSD（n=5， %）	Recovery（%）
Health 1	3.35×10⁴	2.60	1.18×10⁴	4.25×10⁴	4.29	93.82
Health 2	6.71×10⁴	3.49	2.36×10⁴	9.03×10⁴	2.88	99.56
BC 1	1.06×10⁶	4.23	2.36×10⁶	3.43×10⁶	2.77	100.29
BC 2	5.35×10⁶	3.54	2.36×10⁶	8.12×10⁶	4.43	105.32

Sample	Found/（particles·mL^-1）	RSD（n=5， %）	Added/（particles·mL^-1）	Total found/（particles·mL^-1）	RSD（n=5， %）	Recovery（%）
Health 1	3.35×10⁴	2.60	1.18×10⁴	4.25×10⁴	4.29	93.82
Health 2	6.71×10⁴	3.49	2.36×10⁴	9.03×10⁴	2.88	99.56
BC 1	1.06×10⁶	4.23	2.36×10⁶	3.43×10⁶	2.77	100.29
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