在全血中有效检测微量疾病生物标志物仍然是一个巨大的挑战。均相电化学比生物传感器由于其自校准能力和较高的检测精度而受到越来越多的关注。然而，比例均匀电化学传感很难实现，通常需要对电极进行功能修饰或制备复杂材料。基于此，重庆大学杨眉、侯长军和霍丹群等人提出了一种具有主动捕获能力和一步检测人表皮生长因子受体-2 (HER2)的双信号比适体均质电化学微游泳检测装置。这种均相电化学生物传感器以双链DNA({单链DNA-二茂铁(Fc)-适配体})@Co-UiO-66功能化纳米复合材料为基础构建，该复合材料具有过氧化氢酶特性和对电活性甲苯胺蓝(TB)分子的吸附性能。

本文要点：

（1）用含有HER2适体的dsDNA (ssDNAFc-Apt)作为门开关包裹Co-UiO-66材料，抑制其吸附TB分子的能力。这种功能化的Co-UiO-66材料可以催化过氧化氢。它使用过氧化氢作为燃料，分解释放氧气气泡，产生一种推进力，驱动dsDNA(ssDNA-Fc-Apt)@ Co-UiO-66靶向HER2通过全血。当表面dsDNA (ssDNA-Fc- apt)@Co-UiO-66识别HER2时，发生链置换反应，ssDNA-Fc被释放到溶液中。HER2适体与HER2作用而被盘绕，并且由于Co-UiO-66的暴露表面，吸附TB分子的能力得到恢复。

（2）在ITO电极上施加一定的负电压，由于静电吸引作用，TB分子和ssDNA-Fc被静电吸引吸附富集在电极表面，产生两个强烈且相反变化的电化学信号，而电化学信号依赖于HER2浓度。该方法可在40 min内灵敏检测HER2生物标志物，检测范围为0.0001-10 ng/mL，检出限低至10 fg/mL。用于检测微量疾病生物标志物的电化学微游泳器涉及捕获、信号改变和检测的一步过程。

参考文献：

Ya Zhang, Ning Li, Ying Xu, Na Qi, Lan Peng, Mei Yang, Changjun Hou, and Danqun Huo. Microswimmer-Based Ultrasensitive Dual-Signal Ratiometric Electrochemical Homogeneous Aptasensor with Functionalized Co-UiO-66 for the Single-Step Detection of HER2 in Whole Blood. Anal. Chem. 2023

DOI: 10.1021/acs.analchem.2c05543

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c05543