研制便攜式癌癥生物標(biāo)志物檢測平臺(tái)對疾病診斷具有重要意義。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一種用于癌胚抗原(CEA)敏感檢測的集成微流控電化學(xué)平臺(tái)。該集成傳感平臺(tái)主要由人字型微流控芯片和電化學(xué)感應(yīng)傳感器兩部分組成。該電化學(xué)感應(yīng)傳感器是基于一種新型的MXene復(fù)合納米材料，由MXene納米片和功能化碳納米管組裝而成，具有優(yōu)越的信號(hào)放大性能。在適配傳感器上方引入人字骨嵌入芯片，產(chǎn)生局部混合流，增強(qiáng)目標(biāo)分子與傳感界面之間的相互作用，并通過數(shù)值分析進(jìn)行驗(yàn)證。基于這些設(shè)計(jì)，可以在一個(gè)集成的平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣、高效富集、特異性捕獲、靈敏檢測的全過程，方便用戶進(jìn)行測試。該檢測平臺(tái)在1-10*10
6 pg/mL的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)檢測限為2.88 pg/mL，具有良好的檢測性能。此外，還可用于血清CEA的精確測定，在疾病診斷中具有良好的應(yīng)用前景。
圖1 微流控電化學(xué)平臺(tái)原理圖及其在CEA富集、捕獲和檢測中的應(yīng)用。
圖2。(a) He@CCNT/Ti
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2的制備過程及(b)微流控電化學(xué)平臺(tái)的組成示意圖。
圖3 (a) Ti
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2納米片和(b) He@CCNT/Ti
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2的FESEM圖像。(c) He@CCNT/Ti
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2的高分辨率FESEM圖像。(d) He@CCNT/Ti
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2組件原理圖。(e) Ti
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2納米片和(f) He@CCNT/Ti
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2納米片的透射電鏡圖像。(g) He@CCNT/Ti
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2的EDS元素分析。
圖4。(a)血紅素、CCNT、He@CCNT的紫外可見光譜。(b)血紅素，He@CCNT, He@CCNT/Ti
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2的紅外光譜。He@CCNT/Ti
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2的XPS譜:(c)測量，(d) C 1s， (e) O 1s， (f) Ti 2p。
圖5。(a) SPCE的EIS圖。(b) BSA/He@CCNT/Ti
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2/SPCE平臺(tái)的DPV響應(yīng) (C) CEA捕獲前后電子轉(zhuǎn)移示意圖。
圖6。(a)人字骨結(jié)構(gòu)的顯微鏡圖像。(b)人字形結(jié)構(gòu)內(nèi)部的流線分布。(c)數(shù)值分析得到的線速度。
圖7 (a) DPV響應(yīng)和(b)峰值電流與不同濃度CEA之間的校準(zhǔn)曲線。插圖顯示了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。(c)檢測平臺(tái)對100 ng/mL CEA, 2 μg/mL干擾物(HSA, IgG, Glu)及其混合物的選擇性(n = 3, N.S. p > 0.05和***p < 0.001)。(d) 5個(gè)芯片檢CEA的重復(fù)性(100 ng/mL)。
相關(guān)科研成果由重慶大學(xué)Danqun Huo和Changjun Hou等人于2021年發(fā)表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c03597.)上。原文：Functionalized Carbon Nanotube-Decorated MXene Nanosheet- Enabled Microfluidic Electrochemical Aptasensor for Carcinoembryonic Antigen Determination。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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