智能手机支持的电化学生物传感器用于同时检测癌症生物标志物使用f-WS₂@AuNPs屏幕打印电极

科学领域:

• 电化学 电化学 电化学
• 纳米材料科学 科学 纳米材料科学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 卵巢癌的诊断依赖于检测CA-125和HE4等生物标志物.
• 现有的检测方法可能缺乏灵敏度,特异性或速度.
• 需要集成的诊断平台.

研究的目的:

• 开发一种一次性电化学生物传感器,用于同时检测双癌症生物标志物.
• 创建一个单一传感平台,集成两个工作电极.
• 为了提高检测CA-125和HE4.4的灵敏度和准确性.

主要方法:

• 用石墨墨涂层的丝印电极 (SPE) 的制造.
• 工作电极的装饰用硫化物-金纳米粒子 (f-WS2@AuNPs) 的奇多功能化1T相装饰.
• 对癌症抗原125 (ab-tg-CA-125) 和人类流行病蛋白4 (ab-HE4) 的抗体的固定.
• 使用BSA进行被动化,以最大限度地减少非特异信号.
• 使用电化学微分脉冲电量计 (DPV) 进行检测.

主要成果:

• 生物传感器实现了广泛的检测范围:CA-125的0.001-25μg mL-1和HE4.4的0.001-10 ng mL-1.
• 记录了低检测极限:CA-125的0.001微克毫升-1和HE4的0.001毫克毫升-1.
• 观察到高灵敏度:1.43 μA(log μg mL−1)−1 cm−2用于CA-125和1.092 μA(log ng mL−1)−1 cm−2用于HE4.
• 通过关联常数证实了抗体与生物标志物的强有力的结合亲和力.
• 该传感器在临床患者血清样本中显示出有效的性能,与免疫测试工具相比.

结论:

• 开发的电化学生物传感器能够灵敏,选择性和准确地同时检测CA-125和HE4.
• f-WS2@AuNPs复合物可以提高生物传感器的性能.
• 这种一次性平台在临床环境中为卵巢癌生物标志物检测提供了更快的响应时间.
• 这些发现支持其在早期卵巢癌诊断和监测中的潜在应用.