在这项研究中，提出了一种夹心型电化学（EC）免疫传感器，用于检测基于Au-石墨烯和Au@SiO₂-亚甲基蓝（MB）的癌胚抗原（CEA）。金纳米颗粒（NPs）-垂直石墨烯（VG）电极通过固定大量包被抗体（Ab）来有效放大响应信号，并具有出色的电催化活性。具有核-壳纳米结构和检测抗体的MB纳米点负载的Au@SiO₂载体被用于构建Ab–Au@SiO₂–MB标记，由于MB纳米点的高EC信号和之间的高标记作用，从而提高了灵敏度来检测抗体和MB探针。基于涂层和检测抗体的相同特异性，开发了一种新颖的双抗体夹心策略，以进一步提高灵敏度和稳定性，以识别CEA。在最佳条件下，开发的EC传感器的线性范围从1 fg mL^-1到100 ng mL^-1，检测极限为0.8 fg mL^-1（S/N=3）。通过体外检测人血清中的CEA验证了EC传感器在临床应用中的可行性。
 
Figure 1. 夹心式免疫传感器的工作程序。（a）Ab2–Au@SiO₂–MB的制备。（b）基于Ab1-Au-VG/Ta电极和三明治型方法信号放大平台的制备及其在CEA检测的应用。
 

Figure 2. （a）SEM图像。（b）HRTEM图像。（c）C 1s和Au 4f高分辨率XPS。
 

Figure 3. （a）Au@SiO₂–MB的TEM图像，以及（b）Si、O、Au、C、N和S的相应EDS元素映射。（c）SiO₂–MB、SiO₂ NPs、Au@SiO₂–MB和核壳Au@SiO₂的TEM图。
 

Figure 4. （a）标签中具有不同Abs的label@Ab–Ag–Ab1–Au–VG电极的DPV曲线。插图显示了响应电流。（b）奈奎斯特图的EIS测量。插图：等效电路和放大的高频区域。
 

Figure 5. 优化实验条件。（a）0.5 mg mL^-1 Au–SiO₂载体吸附的MB量。（b）1 mg mL^-1标签的MB浸泡浓度。（c）pH值与MB峰值电流的关系。（d）Ab1浓度。（e）CEA孵化时间。（f）再生方法。
 

Fig. 6 （a）不同浓度CEA溶液中孵育的label@Ab1–CEA–Ab1–Au–VG电极，在0.1 M PBS溶液中记录的DPV曲线。MB浓度：50mM。（b）标记中的MB量不同（50和600 mM）以及标记物不同（label@Ab1和label@Ab2）的三种方法的校准曲线。（c）不同免疫电极的电流响应。（d）传感器对是否存在CEA和干扰物质的响应。（e）传感器的长期稳定性。（f）血清和恢复测定。
 
     相关研究成果于2020年由天津工业大学Mingji Li和Hongji Li课题组，发表在J. Mater. Chem. B（DOI: 10.1039/c9tb01803d）上。原文：Sandwich-type electrochemical immunosensor for carcinoembryonic antigen detection based on the cooperation of a gold–vertical graphene electrode and gold@silica–methylene blue。

摘自《石墨烯杂志》公众号：