研制便携式癌症生物标志物检测平台对疾病诊断具有重要意义。在此基础上，构建了一种用于癌胚抗原(CEA)敏感检测的集成微流控电化学平台。该集成传感平台主要由人字型微流控芯片和电化学感应传感器两部分组成。该电化学感应传感器是基于一种新型的MXene复合纳米材料，由MXene纳米片和功能化碳纳米管组装而成，具有优越的信号放大性能。在适配传感器上方引入人字骨嵌入芯片，产生局部混合流，增强目标分子与传感界面之间的相互作用，并通过数值分析进行验证。基于这些设计，可以在一个集成的平台上实现进样、高效富集、特异性捕获、灵敏检测的全过程，方便用户进行测试。该检测平台在1-10*10⁶ pg/mL的动态范围内检测限为2.88 pg/mL，具有良好的检测性能。此外，还可用于血清CEA的精确测定，在疾病诊断中具有良好的应用前景。
 
 
图1 微流控电化学平台原理图及其在CEA富集、捕获和检测中的应用。
 
 
图2。(a) He@CCNT/Ti₃C₂的制备过程及(b)微流控电化学平台的组成示意图。
 
  图3 (a) Ti₃C₂纳米片和(b) He@CCNT/Ti₃C₂的FESEM图像。(c) He@CCNT/Ti₃C₂的高分辨率FESEM图像。(d) He@CCNT/Ti₃C₂组件原理图。(e) Ti₃C₂纳米片和(f) He@CCNT/Ti₃C₂纳米片的透射电镜图像。(g) He@CCNT/Ti₃C₂的EDS元素分析。
 
  图4。(a)血红素、CCNT、He@CCNT的紫外可见光谱。(b)血红素，He@CCNT, He@CCNT/Ti₃C₂的红外光谱。He@CCNT/Ti₃C₂的XPS谱:(c)测量，(d) C 1s， (e) O 1s， (f) Ti 2p。
 
 图5。(a) SPCE的EIS图。(b) BSA/He@CCNT/Ti₃C₂/SPCE平台的DPV响应 (C) CEA捕获前后电子转移示意图。
 
 
图6。(a)人字骨结构的显微镜图像。(b)人字形结构内部的流线分布。(c)数值分析得到的线速度。
 

图7 (a) DPV响应和(b)峰值电流与不同浓度CEA之间的校准曲线。插图显示了相应的标准曲线。(c)检测平台对100 ng/mL CEA, 2 μg/mL干扰物(HSA, IgG, Glu)及其混合物的选择性(n = 3, N.S.  p > 0.05和***p < 0.001)。(d) 5个芯片检CEA的重复性(100 ng/mL)。
  
      相关科研成果由重庆大学Danqun Huo和Changjun Hou等人于2021年发表在ACS Sustainable Chemistry & Engineering (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.1c03597.)上。原文：Functionalized Carbon Nanotube-Decorated MXene Nanosheet- Enabled Microfluidic Electrochemical Aptasensor for Carcinoembryonic Antigen Determination。

转自《石墨烯研究》公众号