背景：在這種無標記的生物測定中，使用HER-2蛋白作為轉(zhuǎn)移性生物標志物開發(fā)了電化學(xué)發(fā)光（ECL）免疫傳感器用于對乳腺癌的定量分析。
方法：為了達到此目的，將ECL發(fā)射器[Ru(bpy)
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2+嵌入到生物相容性殼聚糖（CS）聚合物中。由于人表皮生長因子受體2（HER-2）蛋白的消耗，制備的生物復(fù)合物提供高ECL讀數(shù)。還原的氧化石墨烯（rGO）用作基底以增加信號穩(wěn)定性并實現(xiàn)更高的靈敏度。為此，最初通過循環(huán)伏安法（CV）法將rGO固定在玻碳電極（GCE）表面上。接下來，將制備的CS/[Ru(bpy)
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2+聚合物溶液涂覆在電極上，使得CS的胺基和rGO的羧基可以共價結(jié)合。使用EDC/NHS的共價結(jié)合方式，將HER-2的單克隆抗體（Abs）通過Ab分子的羧基和CS的胺基之間的酰胺鍵與CS/[Ru(bpy)
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2+/rGO/GCE結(jié)合。使用不同的電化學(xué)技術(shù)如電化學(xué)阻抗譜（EIS），差分脈沖伏安法（DPV）和方波伏安法（SWV）以及ECL測試來研究電極的電化學(xué)行為。
結(jié)果：通過所有優(yōu)化步驟后，HER-2蛋白的檢測下限（LLOQ）和線性動態(tài)范圍（LDR）實際上分別為1 fM和1 fM至1 nM。重要的是，分別表征了實驗室內(nèi)和實驗室間的精密度，得到的合適的相對標準偏差（RSD）分別為3.1%和3.5%。
結(jié)論：作為概念驗證，設(shè)計的免疫傳感器有望應(yīng)用于乳腺癌患者HER-2蛋白的定量。因此，設(shè)計的基于ECL的免疫傳感器可作為生物醫(yī)學(xué)實驗室中的常規(guī)測試方法，用于早期檢測生物體液中的HER-2蛋白。
圖1. 還原氧化石墨烯對ECL信號強度的影響（a）在相同的CS:[Ru(bpy)
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2+混合液中有無還原氧化石墨烯的三個連續(xù)的ECL信號。（b）平均ECL強度對應(yīng)的直方圖。
圖2. 電極制備步驟。（a）裸玻碳電極、玻碳+rGO-CS-Ru、玻碳+ rGO-CS-Ru+Ab、玻碳+ rGO-CS-Ru+Ab+HER-2等四種電極的三個連續(xù)的ECL信號圖。（b）對應(yīng)的平均ECL強度的直方圖。
圖 3. 在200、500和1000 nm尺度下，裸電極（a,b,c）和rGO （d,e,f）修飾的電極的SEM圖。
相關(guān)研究成果于2021年由伊朗大不里士大學(xué)的Abdolhosein Naseri和 Balal Khalilzadeh課題組，共同發(fā)表在Cancer Nanotechnology（doi：10.1186/s12645-021-00082-y）上。原文：Ultrasensitive bioassaying of HER-2 protein for diagnosis of breast cancer using reduced graphene oxide/chitosan as nanobiocompatible platform。
轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號
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