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重慶大學Danqun Huo和Changjun Hou--由功能化碳納米管修飾MXene納米片制備的微流控電化學適配傳感器用于癌胚抗原測定

研制便攜式癌癥生物標志物檢測平臺對疾病診斷具有重要意義。在此基礎上，構建了一種用于癌胚抗原(CEA)敏感檢測的集成微流控電化學平臺。該集成傳感平臺主要由人字型微流控芯片和電化學感應傳感器兩部分組成。該電化學感應傳感器是基于一種新型的MXene復合納米材料，由MXene納米片和功能化碳納米管組裝而成，具有優越的信號放大性能。在適配傳感器上方引入人字骨嵌入芯片，產生局部混合流，增強目標分子與傳感界面之間的相互作用，并通過數值分析進行驗證。基于這些設計，可以在一個集成的平臺上實現進樣、高效富集、特異性捕獲、靈敏檢測的全過程，方便用戶進行測試。該檢測平臺在1-10*10⁶ pg/mL的動態范圍內檢測限為2.88 pg/mL，具有良好的檢測性能。此外，還可用于血清CEA的精確測定，在疾病診斷中具有良好的應用前景。

圖1 微流控電化學平臺原理圖及其在CEA富集、捕獲和檢測中的應用。

圖2。(a) He@CCNT/Ti₃C₂的制備過程及(b)微流控電化學平臺的組成示意圖。

圖3 (a) Ti₃C₂納米片和(b) He@CCNT/Ti₃C₂的FESEM圖像。(c) He@CCNT/Ti₃C₂的高分辨率FESEM圖像。(d) He@CCNT/Ti₃C₂組件原理圖。(e) Ti₃C₂納米片和(f) He@CCNT/Ti₃C₂納米片的透射電鏡圖像。(g) He@CCNT/Ti₃C₂的EDS元素分析。

圖4。(a)血紅素、CCNT、He@CCNT的紫外可見光譜。(b)血紅素，He@CCNT, He@CCNT/Ti₃C₂的紅外光譜。He@CCNT/Ti₃C₂的XPS譜:(c)測量，(d) C 1s， (e) O 1s， (f) Ti 2p。

圖5。(a) SPCE的EIS圖。(b) BSA/He@CCNT/Ti₃C₂/SPCE平臺的DPV響應 (C) CEA捕獲前后電子轉移示意圖。

圖6。(a)人字骨結構的顯微鏡圖像。(b)人字形結構內部的流線分布。(c)數值分析得到的線速度。

圖7 (a) DPV響應和(b)峰值電流與不同濃度CEA之間的校準曲線。插圖顯示了相應的標準曲線。(c)檢測平臺對100 ng/mL CEA, 2 μg/mL干擾物(HSA, IgG, Glu)及其混合物的選擇性(n = 3, N.S. p > 0.05和***p < 0.001)。(d) 5個芯片檢CEA的重復性(100 ng/mL)。

相關科研成果由重慶大學Danqun Huo和Changjun Hou等人于2021年發表在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。

轉自《石墨烯研究》公眾號



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