疾病标志物的早期检测可以有效地预防和治疗各种疾病，然而检测环境的复杂性会对检测灵敏度和准确度产生影响。那是否有解决这一问题的有效方法呢？近日，青岛科技大学的罗细亮生化分析团队通过牛血清白蛋白（BSA）交联聚苯胺纳米线（PANI-NWs），构建了一种具有优异抗污染性能和高灵敏度的传感界面，成功实现了在血清中检测免疫球蛋白G（IgG）。
生物污染是一种普遍存在的现象，它不仅限于工业生产，还涉及生命科学和临床医学的多个领域。用不同的抗污染材料对特定的表面或界面进行改性，已被证明是抵抗生物污染的有效方法。到目前为止，各种抗污染材料在生物医学领域得到了广泛的研究。一些经典的抗污染材料，如聚乙二醇类和两性离子类聚合物，被广泛应用于减少蛋白质的非特异性吸附。然而，这些抗污染材料要么在生物介质中稳定性受限，要么需要复杂的合成处理步骤，这些因素的存在，极大地限制了它们在传感器中的实际应用。
青岛科技大学罗细亮团队开发的抗污染生物传感器很好的解决了上述问题。利用商业化的廉价蛋白质BSA，构建了一种基于BSA的高效抗污染电化学生物传感器。为了缓解BSA对传感界面导电性或电子转移的阻碍作用，在电极表面电沉积导电聚合物PANI-NWs，并在PANI-NWs网络中交联BSA，形成具有三维孔隙的抗污染导电界面（BSA/PANI-NWs）。最后将多肽适体固定在抗污染界面上，得到IgG生物传感器。此抗污染界面的构建极具性价比，而且该传感器的灵敏度（0.27 ng mL-1）、选择性、稳定性和长期抗污染性能也展现出了优异的性能。
图1. 基于BSA/PANI-NW抗污染界面的电化学IgG生物传感器。图片来源：Anal. Chem.
该抗污染生物传感器构建简单且成本极低，可在100%血清中实现疾病标志物的准确定量检测，可与酶联免疫法相媲美，具有广泛的普适性，有望实现商业化的批量生产，有望应用于癌症、新冠病毒等重大疾病的临床诊断。
图2. ELISA和本工作开发的方法对临床血清样本检测结果比较。图片来源：Anal. Chem.
这一工作近期发表在Analytical Chemistry 上，文章第一作者是青岛科技大学2019级硕士研究生李扬，通讯作者是王桂香副教授（泰山学院）和泰山学者罗细亮教授。
Bovine Serum Albumin-Cross-Linked Polyaniline Nanowires for Ultralow Fouling and Highly Sensitive Electrochemical Protein Quantification in Human Serum Samples
Yang Li, Rui Han, Min Chen, Leyao Zhang, Guixiang Wang*, and Xiliang Luo*
Anal. Chem., 2021, 93, 4326–4333, DOI: 10.1021/acs.analchem.1c00089
王桂香，泰山学院化学化工学院副教授。2018年于青岛科技大学取得博士学位。2014年获《山东省高等学校青年骨干教师国内访问学者项目》资助，在青科大访学一年。自2005年起一直就职于泰山学院。研究领域是生物电分析和抗污染传感器的制备、性能与应用研究。以一作（或共一）和通讯作者在期刊Chem. Rev.、Anal. Chem.、ACS Appl. Mater. Interfaces、Biosens. Bioelectron.、J. Mater. Chem. B 等期刊上发表文章10余篇。曾获2019年山东省优秀博士学位论文奖，主持省自然基金项目一项。
罗细亮，山东省二级教授，国家优秀青年基金获得者，山东省泰山学者特聘教授，博士生导师。2005年于南京大学获得分析化学博士学位，2005年到2011年先后在爱尔兰都柏林城市大学、美国亚利桑那州立大学和匹兹堡大学从事博士后研究。2011年2月依托英国牛津大学入选欧盟玛丽居里学者，2011年9月被山东省政府选聘为泰山学者特聘教授，2016年聘期考核优秀，获得连续资助。现任青岛科技大学化学与分子工程学院院长、光电传感与生命分析教育部重点实验室主任。
主要从事纳米生物复合材料的制备及其应用研究，重点集中在生化分析和生物医药材料等领域。近年来，主持及完成国家优秀青年科学基金、山东省杰青等纵向科研项目多项，其中国家自然科学基金项目4项，省部级科研及人才项目3项，青岛市重点项目1项；依托英国牛津大学主持完成欧盟第七框架计划国际合作项目1项。至今已在Chemical Reviews、Chemical Society Reviews、Biomaterials、Analytical Chemistry等期刊上发表SCI论文150余篇，被引用8000余次。获得授权国家发明专利7项。以第一完成人获中国分析测试协会科学技术奖一等奖1项，山东省自然科学二等奖1项。现任SCI期刊Microchimica Acta国际编委，Chinese Chemical Letters青年编委及中文核心期刊《分析测试学报》青年编委。
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