近期，上海理工大學(xué)辛艷梅老師、繆煜清教授聯(lián)合華東師范大學(xué)張中海教授報道了一種基于氧空位調(diào)控的抗污型光電化學(xué)傳感器，實現(xiàn)了血清和尿液中甲胎蛋白的高靈敏度和選擇性檢測。相關(guān)成果以“氧空位調(diào)控的抗污型光電化學(xué)適配體傳感器用于甲胎蛋白的高靈敏度和高選擇性測定（Oxygen Vacancies-Induced Antifouling Photoelectrochemical Aptasensor for Highly Sensitive and Selective Determination of α Fetoprotein）”為題發(fā)表在國際化學(xué)權(quán)威雜志《分析化學(xué)》（Analytical Chemistry）上。辛艷梅老師為第一作者，辛艷梅老師、繆煜清教授、張中海教授為通訊作者，上海理工大學(xué)為第一單位。
準(zhǔn)確測定尿液中癌癥標(biāo)志物是一種非常方便的腫瘤監(jiān)測方法。然而，由于尿液中癌癥標(biāo)志物的濃度極低，傳統(tǒng)方法很難實現(xiàn)其準(zhǔn)確測量。光電化學(xué)(PEC)生物傳感因具有靈敏度高的優(yōu)點，是實現(xiàn)超痕量癌癥標(biāo)志物檢測的一種有前途的技術(shù)。目前，尿液中非特異性生物分子的干擾是影響光電化學(xué)傳感器高靈敏度和高選擇性檢測癌癥標(biāo)志物的主要原因。因此，構(gòu)建光電轉(zhuǎn)化效率高和抗污性能優(yōu)異的光電化學(xué)檢測平臺是解決問題的關(guān)鍵。
該研究提出了一種氧空位(OV)調(diào)控策略，構(gòu)建了抗污染型光電化學(xué)適配體檢測平臺用于檢測肝癌標(biāo)志物甲胎蛋白(AFP)，構(gòu)建過程。傳感器在肝癌標(biāo)志物甲胎蛋白檢測中，表現(xiàn)出高靈敏性和高選擇性，其線性范圍是0.001—100 ng/mL，檢出限為0.3 pg/mL。另外，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法測到血清中甲胎蛋白的加標(biāo)回收率為90.98—98.92%。同時，還將該傳感器用于測量人體的尿液樣本，并成功區(qū)分出健康人(N-1、N-2)以及早期(P-1)和晚期(P-2)肝癌患者，方便患者及早干預(yù)治療，收獲健康人生，證明了該傳感平臺具有較好的應(yīng)用前景。
該成果中，氧空位調(diào)控策略不僅產(chǎn)生缺陷能級，大大提高了材料的光電轉(zhuǎn)換效率，而且作為吸附位點(帶正電荷)與C-PEG(帶負(fù)電荷)連接，形成良好的防污層，顯著提高了傳感器的靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性，從而實現(xiàn)了血清中和尿液樣品中AFP的測定，為構(gòu)建高靈敏度、高選擇性、抗污染的光電化學(xué)傳感平臺提供了新思路。
論文截圖
氧空位調(diào)控的抗污型PEC傳感電極的制備原理圖
論文鏈接：
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.analchem.3c05782
供稿：材化學(xué)院
