近期，上海理工大學辛艷梅老師、繆煜清教授聯合華東師范大學張中海教授報道了一種基于氧空位調控的抗污型光電化學傳感器，實現了血清和尿液中甲胎蛋白的高靈敏度和選擇性檢測。相關成果以“氧空位調控的抗污型光電化學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）”為題發表在國際化學權威雜志《分析化學》（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，上海理工大學為第一單位。
準確測定尿液中癌癥標志物是一種非常方便的腫瘤監測方法。然而，由于尿液中癌癥標志物的濃度極低，傳統方法很難實現其準確測量。光電化學(PEC)生物傳感因具有靈敏度高的優點，是實現超痕量癌癥標志物檢測的一種有前途的技術。目前，尿液中非特異性生物分子的干擾是影響光電化學傳感器高靈敏度和高選擇性檢測癌癥標志物的主要原因。因此，構建光電轉化效率高和抗污性能優異的光電化學檢測平臺是解決問題的關鍵。
該研究提出了一種氧空位(OV)調控策略，構建了抗污染型光電化學適配體檢測平臺用于檢測肝癌標志物甲胎蛋白(AFP)，構建過程。傳感器在肝癌標志物甲胎蛋白檢測中，表現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，采用標準加入法測到血清中甲胎蛋白的加標回收率為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，方便患者及早干預治療，收獲健康人生，證明了該傳感平臺具有較好的應用前景。
該成果中，氧空位調控策略不僅產生缺陷能級，大大提高了材料的光電轉換效率，而且作為吸附位點(帶正電荷)與C-PEG(帶負電荷)連接，形成良好的防污層，顯著提高了傳感器的靈敏度、選擇性和穩定性，從而實現了血清中和尿液樣品中AFP的測定，為構建高靈敏度、高選擇性、抗污染的光電化學傳感平臺提供了新思路。
論文截圖
氧空位調控的抗污型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：材化學院
