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高活性Fe3O4纳米酶作为信号放大器：一种简单、低成本但高效的超灵敏光电化学免疫分析策略

DOI：10.1016/j.bios.2018.11.043 期刊：Biosensors and Bioelectronics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 在真实生物样本中灵敏且简便、低成本地检测疾病相关生物标志物，对早期诊断和疾病监测至关重要。本研究首次引入高活性Fe?O?纳米酶作为信号放大器，开发出一种超灵敏的光电化学（PEC）免疫分析法，与先前报道的酶标记PEC免疫分析法相比，该方法同时具有操作简便和成本低的显著优势。为阐明PEC平台原理，本研究以前列腺特异性抗原（PSA，Ag）作为目标模型。具体而言，在裸铟锡氧化物（ITO）电极上垂直生长的ZnO纳米棒（ZnO-NRs）表面沉积ZnIn?S?纳米晶体，制备出ZnIn?S?/ZnO-NRs/ITO光电极作为PEC基质来修饰捕获PSA抗体（Ab1）。将组氨酸修饰的Fe?O?（his-Fe?O?）纳米酶作为信号放大器与信号PSA抗体（Ab2）连接形成his-Fe?O?@Ab?复合物，并通过特异性夹心免疫反应锚定。标记的his-Fe?O?纳米酶作为过氧化物酶诱导生成不溶性绝缘沉淀物，导致光电流信号显著降低。得益于his-Fe?O?纳米酶的高催化效率与ZnIn?S?/ZnO-NRs/ITO光电极优异PEC性能的协同作用，实现了目标Ag检测的18 fg/mL超低检出限。此外，由于高活性his-Fe?O?纳米酶替代了天然酶作为信号放大器，该PEC免疫分析法兼具简便性和低成本特性。
作者： Wenshi Li，Gao-Chao Fan，Fengxian Gao，Yige Cui，Wei Wang，Xiliang Luo
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

开发一种超灵敏的光电化学（PEC）免疫分析法，利用高活性Fe3O4纳米酶作为信号放大器来检测疾病相关生物标志物，旨在实现早期诊断和疾病监测，且方法简便、成本低廉。

研究成果

该研究成功开发了一种简单、低成本的PEC免疫分析法，利用高活性Fe3O4纳米酶作为信号放大器，实现了对PSA的超低检测限。该方法为传统酶标记技术提供了有前景的替代方案，在生物标志物检测领域具有更广泛的应用潜力。

研究不足

该研究主要聚焦于将Fe3O4纳米酶作为PEC免疫分析中的信号放大器。尽管其展现出高灵敏度和低成本的优势，但在其他生物标志物中的适用性以及在实际生物样本中可能需要的优化仍是待深入探究的领域。

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