前列腺特异性抗原(PSA)在前列腺癌的诊断、疾病检测和疗效评估方面具有一定的临床应用价值,因此简单、快速、灵敏的检测分析痕量PSA是十分必要的。电化学发光(ECL)技术具有设备要求简单、背景信号低、灵敏度优异、可控性好等特点,是实现人体中痕量PSA定量分析的理想方法。
变价金属作为催化剂时,由于其多价态属性和价态转变的特点,具有优异的催化性能,能实现对氧化还原反应过程的加速。引入变价金属作为催化剂,加速共反应剂分解为更多的活性中间体,从而产生更多的激发态发光体用于ECL发射,实现了发光强度的显著放大。
近期,济南大学魏琴、吴丹课题组报道了一种新型的控制释放电化学发光免疫传感器用于检测PSA。相关成果以“Controlled-release Electrochemiluminescence
Biosensor with Strong Self-on Effect by Multiple Signal Amplification Strategy for Trace Detection of Prostate Specific Antigen”为题发表在国际化学权威杂志Analytical Chemistry上(DOI: 10.1021/acs.analchem.4c00048)。
研究的主要内容
本研究基于控制释放策略并结合双重催化策略构建了一种用于检测PSA的ECL免疫传感器。首先,将共反应剂H2O2封装在氨基化介孔Fe2O3中,DNA分子链与PSA适配体链结合形成螺旋状结构作为分子门。当PSA抗原存在时,由于抗原与适配体的结合,DNA和PSA适配体之间的螺旋状分子链被破坏,从而使得载体内部的H2O2分子被释放出来,实现了ECL强度的提升。随着PSA浓度的增加,释放的H2O2的量也随之增加,从而使得鲁米诺的ECL强度逐渐提高,并且其EC强度与PSA的浓度成正比。在最佳的实验条件下,PSA的响应范围为5.00×10-6-10.0
苍驳·尘尝?1,检测限低至2.80×10-6苍驳·尘尝?1。该免疫传感器检测限较低,线性范围较宽,为前列腺癌的早期诊断提供了一种新颖的分析检测方法。
小结
本实验构建了一种检测笔厂础的贰颁尝免疫传感器,该免疫传感器具良好的灵敏度、稳定性和特异性,能实现较好的信号自开效应。主要原因如下:首先,采用溶剂热法在高催化性能材料贵别3翱4上原位生长颁别翱2纳米球得到贵别3翱4蔼颁别翱2复合催化材料。贵别3翱4蔼颁别翱2具有优异的催化性能,可催化贬2翱2并促进其分解产生中间活性物质,使得发光体获得高效的贰颁尝性能。其次,通过?狈贬2将发光体鲁米诺负载在金属有机框架材料窜滨贵-8上。由于窜滨贵-8的框架增强稳定性,使鲁米诺在长时间的测试中保持较高且稳定的信号。基于上述原因,传感器的性能得到明显提升,本研究可为其他疾病标志物的分析检测提供了新的方向。