研究内容
生物分析检测灵敏度的提高可以降低生物传感器的假阳性概率。
济南大学吴丹通过多种信号放大和框架增强稳定性策略，设计了一种新型的自控释电化学发光(CRE)生物传感器。结果，在控释过程前后，ECL信号的变化增强，实现了前列腺特异性抗原(PSA)的灵敏检测。基于这些策略，构建的CRE生物传感器在PSA存在的情况下表现出较强的自启动效应，并在一系列测试中表现出高灵敏度。检测范围和检出限分别为5～10 ng/mL和2.8 fg/mL(S/N=3)，为PSA的临床检测提供了可行的方法。相关工作以“Controlled-Release Electrochemiluminescence Biosensor with Strong Self-On Effect by a Multiple Signal Amplification Strategy for Trace Detection of Prostate-Specific Antigen”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。
研究要点
要点1.作者通过多种信号放大和框架增强稳定性策略，设计了一种新型的自控释电化学发光(CRE)生物传感器。结果，在控释过程前后，ECL信号的变化增强，实现了前列腺特异性抗原(PSA)的灵敏检测。
要点2.Fe 3 O 4 @CeO 2 使用具有两种途径的-NH 2 作为共作用促进剂来提高ECL性能，增强共反应剂自由基的产生。另一方面，由于骨架稳定性，将沸石咪唑盐骨架-8-NH 2 (ZIF-8-NH 2 )与鲁米诺结合以使ECL信号更加稳定。
要点3.基于这些策略，构建的CRE生物传感器在PSA存在的情况下表现出较强的自启动效应，并在一系列测试中表现出高灵敏度。检测范围和检出限分别为5～10 ng/mL和2.8 fg/mL(S/N=3)，为PSA的临床检测提供了可行的方法。
研究图文
图1.（A）Fe 3 O 4 @CeO 2 -NH 2 的XRD和（B）XPS。（C）Fe 3 O 4 和（D）Fe 3 O 4 @CeO 2 -NH 2 的SEM。（E）Fe 3 O 4 @CeO 2 和Fe 3 O 4 @CeO 2 -NH 2 的FT-IR。ZIF-8-NH 2 的（F）XRD和（G）SEM。（H）ZIF-8-NH 2 的Zn、O和N的EDS。（I）ZIF-8和ZIF-8-NH 2 的FT-IR。
图2. CRE生物传感器的（A）稳定性、（B）再现性和（C）选择性。在浓度范围(5 fg/mL至10 ng/mL)内检测PSA的（D）ECL强度-时间曲线和（E）线性关系图。
图3.（A）Fe 3 O 4 @CeO 2 -NH 2 、Fe 3 O 4 -NH 2 和无催化剂的ECL强度-电势曲线。（B）CRE生物传感器的假设ECL机制。
文献详情
Controlled-Release Electrochemiluminescence Biosensor with Strong Self-On Effect by a Multiple Signal Amplification Strategy for Trace Detection of Prostate-Specific Antigen
Ziqiu Huang, Lu Zhao, Qingfang Guo, Dawei Fan, Xiang Ren, Qin Wei, Dan Wu*
Anal. Chem.
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00048
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