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MXene功能化纸基电化学免疫传感器用于高灵敏心肌肌钙蛋白I的检测

2021-09-10

心肌肌钙蛋白I(cTnI)被认为是诊断急性心肌梗死(AMI)最特异、最敏感的指标。目前,荧光免疫法、化学发光免疫法、比色免疫法等多种方法都被用于cTnI的检测。然而,这些分析方法通常需要大型仪器和复杂的操作流程,限制了这些方法在AMI快速诊断中的应用。因此,亟需开发简单、快速、经济、便携、灵敏的cTnI检测手段,用于AMI的早期诊断。

南京工业大学先进材料研究院的于海东、吕刚、刘金华教授团队利用蜡打印和丝网印刷技术成功地制备了一种高效率的便携式纸基电化学免疫传感器,用于快速、灵敏地检测cTnI。在这个传感器中,具有高导电性、高比表面积和良好生物相容性的Ti3C2-MXene被用于修饰传感器的工作电极(印刷电极,SPE),不仅可以提高工作电极的电导率,还可以有效地固定大量的抗体。基于MXene修饰工作电极的纸基免疫传感器对cTnI具有较高的灵敏度和选择性,检出限为ng mL-1,且具有良好的重复性。基于Ti3C2-MXene功能化的纸基电化学免疫传感器具有成本低、响应快、高选择性和高灵敏度等优点,在临床AMI疾病诊断方面具有巨大的潜力。此外,纸张的廉价和环保性质以及传感器简单的制备流程使该纸基电化学免疫传感器在绿色柔性电子领域具有广阔的应用前景。

图1. Ti3C2-MXene功能化的纸基电化学免疫传感器的制备和性能测试。(a) 该Ti3C2-MXene功能化的纸基免疫传感器的结构示意图。(b) Ti3C2-MXene修饰的和未修饰的工作电极的循环伏安曲线。(c) 不同浓度cTnI的校正曲线。

A MXene-functionalized paper-based electrochemical immunosensor for label-free detection of cardiac troponin I

Li Wang, Yufeng Han, Hongchen Wang, Yaojie Han, Jinhua Liu, Gang Lu, Haidong Yu

J. Semicond. 2021, 42(9): 092601

doi:?10.1088/1674-4926/42/9/09260

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