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      為了對超低濃度的腎癌蛋白標志物進行超靈敏和定量檢測，需要一種具有超高檢測靈敏度和顯著生物傳感選擇性的生物傳感探針。在這里，我們報告了一種集成了Ti₃C₂負載的金納米棒雜化納米界面的光學微纖維，用于實現對碳酸酐酶IX (CAIX)蛋白和腎癌細胞的超靈敏傳感。由于光纖的瞬變場與近紅外區域的納米界面強耦合，所提出的光學微纖維生物傳感器實現了CAIX蛋白生物標志物的超高靈敏度檢測，在純緩沖溶液中檢測下限為13.8 zM，在30%的血清溶液中檢測下限為0.19 aM。此外，所提出的傳感器還能成功且特異地識別細胞培養液中的活腎癌細胞，檢測限為180個細胞/mL。該策略可以作為一個強大的生物傳感平臺，將蛋白質生物標志物和癌細胞的定量相結合，從而提高早期腎癌診斷和篩查的準確性。
 
圖1. (a) CoSe₂@C/MX-B的無溶劑合成方法;(b) CoSe₂@C/MX-S的基于解決方案的綜合方法;(c) CoSe₂@C/MX-B和CoSe₂@C/MX-S的PXRD圖譜;(d) CoSe₂@C/MX-B和CoSe₂@C/MX-S的氮吸附解吸等溫線。
 
圖2 (a)已制備的光學微纖維的功能化過程示意圖。(b)裸二氧化硅光學微纖維表面和(c) Ti₃C₂改性微纖維表面的SEM圖像。(d) Ti₃C₂納米片的拉曼光譜。(e)修飾在微纖維表面的Ti₃C₂載體GNRs的SEM照片。(f)高長寬比大尺度GNRs的TEM圖像。(g) Ti₃C₂、GNRs和Ti₃C₂/GNR溶液的吸光度光譜。(h) Ti₃C₂和Ti₃C₂-GNRs樣品的XPS測量光譜。(i)固定在制備好的微纖維表面上的CAIX適配子的SEM圖像。
 
圖3. (a)制備的光學微光纖傳感器對不同濃度CAIX溶液響應的透射光譜。(b)制備的傳感器、控制傳感器A和控制傳感器b的波長位移隨CAIX濃度的變化。
 
圖4 (a)在所制備的傳感器響應時波長移位的比較. (b) 30%血清中CAIX蛋白濃度與波長位移的關系。
 
圖5 (a)波長位移與786-O細胞濃度范圍的關系圖. (b)所制備的捕捉目標786-O細胞的微纖維光學圖像. 波長位移相對于(c) HEK 293細胞和(d) HEK 293T細胞濃度的曲線。
 
       相關科研成果由安徽大學物理與光電學院Hongtao Li等人2023年發表在Analytical Chemistry (https://doi.org/10.1021/acs.analchem.3c00281)上。原文：Combined Ultrasensitive Detection of Renal Cancer Proteins and Cells Using an Optical Microfber Functionalized with Ti₃C₂ MXene and Gold Nanorod-Nanosensitized Interfaces。

轉自《石墨烯研究》公眾號