以金纳米颗粒修饰的还原氧化石墨烯作为信号放大元件，基于肽类生物传感器实现超灵敏电化学发光检测caspase-3活性与细胞凋亡

摘要： 引言：对超灵敏生物传感日益增长的需求催生了多种信号放大策略。本研究报告了一种新型电化学发光（ECL）检测方法，用于测定caspase-3活性——该方法以金纳米颗粒修饰的还原氧化石墨烯片作为信号放大元件，辣根过氧化物酶（HRP）作为增强ECL强度的试剂。 方法：在过氧化氢存在下，利用链霉亲和素包被的磁珠和HRP提升了鲁米诺的ECL强度。通过循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）技术，研究了caspase-3对生物素化肽段（含DEVD序列的肽段）的切割行为，该肽段负载于金纳米颗粒修饰的还原氧化石墨烯表面。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV-vis）和X射线光谱成功验证了氧化石墨烯的表面修饰效果。 结果：基于ECL的生物传感器显示出0.5-100飞摩尔（fM）的线性动态范围（LDR），最低定量限（LLOQ）为0.5 fM。最终，通过在A549细胞系中的实际样本验证了该工程肽段生物传感器的性能。 结论：所制备的肽段基生物传感器可作为早期检测细胞凋亡、细胞更新及癌症相关疾病的优秀候选方案。