【原】石河子大学洪成林/齐誉Anal. Chem.：基于AgCo@NC NPs光热效应的双模平台检测甲胎蛋白！

研究内容

            

监测甲胎蛋白(AFP)浓度(正常水平低于20 ng/mL)是癌症早期筛查的重要指标。高效检测对癌症的诊断、预后和靶向药物研究具有重要意义。目前报道的AFP测定包括电化学发光(ECL)测定、酶联免疫测定(ELISA)、放射免疫测定、表面增强拉曼光谱(SERS)等。与单一信号的精度和环境适用性的限制相比，双模检测的应用价值正在逐渐增加。

            

石河子大学洪成林和齐誉基于Ag/Co包埋的富氮中孔碳纳米材料(AgCo@NC NPs）的光热效应，设计了一个用于检测AFP的双模信号响应系统(光热信号和电化学信号)。结果显示，设计的双模传感均展现出优异的AFP检测性能，其测定范围分别为0.01-100 ng/mL和0.0010-10 ng/mL，检测下限(LOD)分别为3.2 pg/mL和0.089 pg/mL。相关工作以“Construction of a Dual-Mode Immune Platform Based on the Photothermal Effect of AgCo@NC NPs for the Detection of α‑Fetoprotein”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。    

            

研究要点

            

要点1. AgCo@NC NPs与AFP第二抗体(Ab₂)偶联作为第二抗体标记物(Ab₂-label)。AgCo@NC NPs充当光热免疫探针，可将光能转化为近红外(NIR)激光驱动的热量，并在手持热成像仪上获得与分析物(AFP)浓度相对应的温度变化。

            

要点2. 该温度识别系统可以显著提高类芬顿反应的效率。AgCo@NC NPs作为过氧化物酶模拟物，通过级联催化和亚甲基蓝(MB)的降解引发聚N异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)的产生结合亚甲基蓝(MB)的降解，实现双信号放大电化学检测。

            

要点3. 该双模式传感器展现出优异的检测性能，测定范围为0.01-100和0.001-10 ng/mL，检测下限(LOD)分别为3.2 pg/mL和0.089 pg/mL，结合了可视化、便携性和高效性，为未来的临床诊断和抑制剂研究开辟了新途径。

                

            

这种高效率和可移植性相结合的双模式检测策略是癌症诊断的新工具。

            

研究图文

            

图1.（A）Ab₂标记物的制备；（B）建造光热免疫平台；（C）电化学免疫平台的构建。    

图2.（A）AgCo@NC NPs的XPS；高分辨率Co 2p（B）；Ag 3d（C）；N 1s（D）；（E）N₂吸附-解吸等温线；（F）AgCo@NC NPs孔隙分布。

图3.（A）ZIF-67的SEM；（B）Ag@ZIF-67的SEM；（C）AgCo@NC的SEM和元素图像；（D）AgCo@NC的EDS。    

图4.（A）AgCo@NC NPs(2 mg/mL)的紫外-可见-近红外吸收光谱；（B）在激光照射下，水和材料的温度随照射时间(0-240 s)的变化；（C）材料的光热稳定性图；（D）AgCo@NC NPs/HRP介导的TMB-H₂O₂反应体系中不同组件的照片；（E）功率密度为2.67 W/cm²的808 nm激光照射20 s后，反应溶液(3 mL)的紫外-可见吸收光谱。AgCo@NC NPs、HRP、TMB和H₂O₂反应溶液中最终浓度为0.002、0.001mg/mL、0.4 mM和1.0 M。

图5. 试验条件的优化：（A）激光照射时间；（B）抗原孵育时间；（C）激光发射器的输出功率。（D）AFP浓度与温度的关系图。（E）不同AFP浓度的光热分析图和线性校准曲线：0.01、0.1、1、10、50和100 ng/mL。    

图6.（A）MB、SA和MB-SA的ζ电位；（B）基底材料导电性和稳定性测试(CV循环20，扫描速度：10 mV/s，参比电极：Hg/Hg₂Cl₂/KCl)；（C）AgCo@NC和AgCo@NC+混合溶液的阻抗测试；（D）MB在不同测试条件下降解的UV(插图：降解效果)。（E）不同测试条件下电信号的响应；（F）反应机理。    

图7. 电极组装过程的（A）CV和（B）EIS：（a）MB-SA/GCE；（b）Au-rGO/MB-SA/GCE；（c）Ab₁/Au-rGO/MB-SA/GCE；（d）BSA/Ab₁/Au-rGO/MB-SA/GCE；（e）AFP/BSA/Ab₁/Au-rGO/MB-SA/GCE；（f）Ab₂标记/AFP/BSA/Ab₁/Au-rGO/MB-SA/GCE。条件优化：（C）Au-rGO的浓度；（D）H₂O₂浓度；（E）抗原的孵育时间；（F）反应时间。(C_AFP=1 ng/mL)；不同AFP浓度的电化学分析图（G，H）和线性校准曲线（I）：0.001，0.005，0.1，0.05，0.1，0.5，1，5，10 ng/mL。扫描速率：10 mV/s，参比电极：Hg/Hg₂Cl₂/KCl。

            

文献详情

          

Construction of a Dual-Mode Immune Platform Based on the Photothermal Effect of AgCo@NC NPs for the Detection of α‑Fetoprotein    

Min Wang, Mingzhe Jiang, Chaoyun Ma, Chulei Zhao, Wenjing Lai, Jiajia Li, Dasheng Wang, Chenglin Hong,* Yu Qi*

Anal. Chem.

DOI: https:///10.1021/acs.analchem.3c03020