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天津工业大学MingjiLi课题组--基于金垂直石墨烯电极和金@二氧化硅亚甲基蓝协同作用的夹心型电化学免疫传感器用于癌胚抗原检测

来源:admin 发布日期:2020-9-4

在这项研究中,提出了一种夹心型电化学(EC)免疫传感器,用于检测基于Au-石墨烯和Au@SiO2-亚甲基蓝(MB)的癌胚抗原(CEA)。金纳米颗粒(NPs)-垂直石墨烯(VG)电极通过固定大量包被抗体(Ab)来有效放大响应信号,并具有出色的电催化活性。具有核-壳纳米结构和检测抗体的MB纳米点负载的Au@SiO2载体被用于构建Ab–Au@SiO2–MB标记,由于MB纳米点的高EC信号和之间的高标记作用,从而提高了灵敏度来检测抗体和MB探针。基于涂层和检测抗体的相同特异性,开发了一种新颖的双抗体夹心策略,以进一步提高灵敏度和稳定性,以识别CEA。在最佳条件下,开发的EC传感器的线性范围从1 fg mL-1到100 ng mL-1,检测极限为0.8 fg mL-1(S/N=3)。通过体外检测人血清中的CEA验证了EC传感器在临床应用中的可行性。

 

                                                                     

 

Figure 1. 夹心式免疫传感器的工作程序。(a)Ab2–Au@SiO2–MB的制备。(b)基于Ab1-Au-VG/Ta电极和三明治型方法信号放大平台的制备及其在CEA检测的应用。

 

 

                                                                    

 

Figure 2. (a)SEM图像。(b)HRTEM图像。(c)C 1s和Au 4f高分辨率XPS。

 

                                                                                                  

 

Figure 3. (a)Au@SiO2–MB的TEM图像,以及(b)Si、O、Au、C、N和S的相应EDS元素映射。(c)SiO2–MB、SiO2 NPs、Au@SiO2–MB和核壳Au@SiO2的TEM图。

 

                                                                                                 

 

Figure 4. (a)标签中具有不同Abs的label@Ab–Ag–Ab1–Au–VG电极的DPV曲线。插图显示了响应电流。(b)奈奎斯特图的EIS测量。插图:等效电路和放大的高频区域。

 

                                                                                                  

 

Figure 5. 优化实验条件。(a)0.5 mg mL-1 Au–SiO2载体吸附的MB量。(b)1 mg mL-1标签的MB浸泡浓度。(c)pH值与MB峰值电流的关系。(d)Ab1浓度。(e)CEA孵化时间。(f)再生方法。

                                                                                                  

 

Fig. 6 (a)不同浓度CEA溶液中孵育的label@Ab1–CEA–Ab1–Au–VG电极,在0.1 M PBS溶液中记录的DPV曲线。MB浓度:50mM。(b)标记中的MB量不同(50和600 mM)以及标记物不同(label@Ab1和label@Ab2)的三种方法的校准曲线。(c)不同免疫电极的电流响应。(d)传感器对是否存在CEA和干扰物质的响应。(e)传感器的长期稳定性。(f)血清和恢复测定。

 

相关研究成果于2020年由天津工业大学Mingji Li和Hongji Li课题组,发表在J. Mater. Chem. B(DOI: 10.1039/c9tb01803d)上。原文:Sandwich-type electrochemical immunosensor for carcinoembryonic antigen detection based on the cooperation of a gold–vertical graphene electrode and gold@silica–methylene blue。

 

新闻来源:https://mp.weixin.qq.com/s/cUvXDfsQWj6XaJlCUT7b4A

 

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