开发一种高效的miRNAs检测技术对于癌症的及时诊断和预后具有重要意义。在这项研究中，利用化学气相沉积（CVD）技术在铜箔上生长双层石墨烯（BLG），随后通过易湿转移技术将BLG转移到氟掺杂氧化锡（FTO）衬底上。通过低损伤等离子体处理（LDPT）工艺将BLG的上层修饰为氧化石墨烯（GO）作为生物分子接收层，下层石墨烯(G)作为电子传输层。开发的GO/G/FTO平台为miRNA-21提供了优越的传感能力。结果表明，所提出的GO/G/FTO底物通过差分脉冲伏安法检测miRNA-21具有宽线性范围（10 fM ~ 1 nM）、低检测限（3.18 fM）、高灵敏度（0.6 mApM^-1cm^-2）、选择性和稳定性等优点。此外，传感器可以有效地区分目标miRNA-21与其互补碱基不匹配的对应物。提出的方法是疾病早期诊断的一个很好的工具。
 
 
流程图1. 使用简易湿法转移工艺将BLG从铜箔转移到FTO基板的示意图。
 
 
图1. 等离子体改性前后BLG的(A)拉曼光谱和(B，C)水接触角。(D)经受不同时间等离子体改性的GO/G结构的拉曼光谱。(E)界面分析的GO/G的TEM图像。
 


图2. (A) (A)在0.1 M KCl/10 mM K₃Fe(CN)₆的电解质溶液中进行的不同时间等离子体修饰下的GO/G结构的循环伏安法分析和(B)交流阻抗分析。(C和D)等离子体改性处理前后BLG的XPS分析(20分钟)。
 
 
图3. 静电吸附示意图。
 

图4. (A)用计时库仑法测定探针密度。(B)不同电极修饰步骤对在0.1 M KCl/10 mM K₃Fe(CN)₆中进行的CV的影响(插图表示修饰电极的电流响应)。(C)在含有100 nM氧化还原探针的溶液中，在10-100mV s^-1的不同扫描速率下的GO/G/FTO的CV曲线，(D)平方根扫描速率与峰电流之间的相应相关性。
 


图5. (A)使用PBS溶液中的GO/G结构，从1 nM到10 fM的不同浓度的miRNA-21的DPV曲线，和(B)miRNA-21浓度和峰电流之间的校准图。(C)在浓度为1 pM的PBS溶液中，存在具有不同碱基配对错误的序列时miRNA-21的DPV曲线，以及(D)被乙醇胺封闭的活性位点和固定的探针信号的DPV比较。
 
       相关研究成果由中国台湾明志科技大学材料工程系Min-Shin Huang等人于2024年发表在Microchemical Journal (https://doi.org/10.1016/j.microc.2024.110112 )上。原文：Electrochemical biosensor based on an atomic layered composite of graphene oxide/graphene as an electrode material towards selective and sensitive detection of miRNA-21

转自《石墨烯研究》公众号