基于层次的花形金色微观结构的ECL细胞传感器,用于基于层次的花形金色微观结构的敏感和无标签检测循环瘤细胞
Meixing Li1, Jiawei Shi1, Yuhang Zhang1
1State Key Laboratory for Organic Electronics and Information Displays & Jiangsu Key Laboratory for Biosensors, Institute of Advanced Materials (IAM), Nanjing University of Posts & Telecommunications, Nanjing, 210023, China.
Analytica chimica acta
|April 12, 2024
概括
这项研究介绍了一种新的电化学细胞传感器,用于检测循环瘤细胞 (CTC). 层次的花形金色微结构阵列增强了早期癌症诊断的信号和捕获效率.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 对循环瘤细胞 (CTC) 的敏感检测对于早期癌症诊断和治疗监测至关重要.
- 现有的CTC检测方法通常涉及复杂的分离,标记和计数步骤.
- 开发高效和直接的细胞检测策略对于临床应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种灵敏高效的电化学细胞传感器,用于检测循环瘤细胞 (CTC).
- 为了利用等级的花样黄金微结构 (HFGMs) 作为增强细胞传感的捕获基质.
- 研究地形特征在提高细胞捕获效率和ECL信号生成方面的作用.
主要方法:
- 通过电沉积合成等级的花样黄金微结构 (HFGMs).
- 使用对细胞的aptamer识别,构建一个电化学发光 (ECL) 细胞传感器.
- 调查地形粗度对细胞粘附和ECL信号变化的影响.
- 使用Ru(bpy) 3^2+和TPRA ECL系统对MCF-7细胞进行定量检测.
主要成果:
- 通过诱导filopodia形成,HFGMs阵列增强了ECL信号,并提高了细胞捕获效率.
- 细胞捕获效率被确定为影响ECL细胞传感器准确性的关键因素.
- 细胞传感器实现了10^2到10^6细胞mL^-1的检测范围,检测极限为18个细胞mL^-1.
- 该方法可以在没有分离,标记或计数的情况下直接定量检测MCF-7细胞.
结论:
- 基于HFGM开发的ECL细胞传感器为CTC检测提供了一个灵敏和高效的平台.
- 独特的微观结构设计增强了细胞捕获和信号放大,提高了诊断准确度.
- 这种无标签的直接检测方法显示了早期癌症诊断中临床应用的巨大潜力.
