【分析】基于肽剪切介导的环境友好型光电流翻转体系的PSA检测- 大数跨境

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2020-12-16

导读：湖南大学陈金华教授课题组基于氨基功能化的CuO立方体（NH2-CuO）诱导光电流翻转的策略，报道了一种肽剪切介导的环境友好型光电生物传感平台用于前列腺特异性抗原（PSA）的分析。

前列腺特异性抗原（PSA）是前列腺上皮细胞分泌的一种单链糖蛋白，存在于前列腺组织和精液中。作为前列腺癌最重要的血清生物标志物，灵敏准确的分析PSA对前列腺癌的诊断和预后具有非常重要的意义。光电化学（PEC）技术由于其完全分离的光激发和信号读出，使其具有操作简单、响应速度快、成本低、灵敏度高、背景信号低等优点而备受关注。已有研究表明，光电流极性翻转体系可以有效避免假阳性或假阴性信号以及提高传感器的灵敏度。但是目前报道的光电流翻转体系都包含一些毒性的半导体如CdSe QDs//NPC-ZnO、CdS//hemin和CdS QDs//Cu₂O-CuO等。由于CdS及CdSe可能对检测员及环境产生危害，因此这些传感平台的实际应用将受限。

图1. (A) NH₂-CuO立方体的制备过程; (B) 磁性分离过程; (C) 基于NH₂-CuO立方体的PEC生物传感器检测PSA的原理图

近期，湖南大学陈金华教授课题组基于氨基功能化的CuO立方体（NH₂-CuO）诱导光电流翻转的策略，报道了一种肽剪切介导的环境友好型光电生物传感平台用于前列腺特异性抗原（PSA）的分析。该研究以Cu-MOF（HKUST-1）为前驱体，合成了多孔立方体的NH₂-CuO。首次设计了一段特异性多肽(biotin-KQLKSSHKKKKKD-rhodamine B, Bio-Pep-RhB)，该多肽包括PSA识别序列和富氨基序列。通过生物素和链霉亲和素的特异性识别作用，将Bio-Pep-RhB有效的负载在链霉亲和素修饰的磁珠上（MB@SA），当PSA存在时，能够引发剪切肽链的过程。磁性分离后，将释放出短肽链固定到β-CD/AgInS₂/ITO电极上，对电极表面的非特异性位点封闭后，固定NH₂-CuO，导致光电流从阳极翻转为阴极。该传感平台对于PSA的检测具有特异性强和选择性高等优点，在生物分析和疾病诊断领域具有潜在的应用前景。

这一成果近期发表在Analytical Chemistry 杂志上，文章的第一作者是湖南大学的博士研究生付亚敏，通讯作者为湖南大学的陈金华教授。

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