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超灵敏和高选择性电化学生物传感器
发布日期:2022-09-30 14:35:44

  传统的夹心免疫传感器依靠抗体识别层来选择性地捕获和检测目标抗原分析物。然而,这些传统亲和传感器的制造通常与电极的冗长和多步骤表面修饰相关,并面临来自复杂样品基质的非特异性吸附的挑战。

  来自加州大学圣地亚哥分校的研究团队报告了一种独特的生物电子亲和传感器设计,该传感器使用天然细胞膜作为蛋白质检测和抗生物污染的识别层,基于此设计的电化学生物传感器检测肿瘤坏死因子α(TNF-α)细胞因子,展现出150pM的检测限。

研究要点

  1.该细胞膜涂层技术构成了一种强大的自上而下的策略,用于在合成材料或设备上复制细胞膜的丰富生物功能。天然细胞膜涂层保留了膜蛋白和脂质,因此赋予涂层装置与生物系统接口的独特性能,包括捕获和分离生物靶标以及防止蛋白质非特异性吸附。

  2.采用人类巨噬细胞(MΦ)膜和人类红细胞(RBC)膜通过一步工艺涂覆电化学传感器,并检查了它们在检测膜亲和生物分子中的性能。MΦ膜上的天然蛋白质受体(TNF-α受体)用于捕获目标对靶细胞因子(抗原),而RBC膜有效地防止蛋白质的非特异性表面结合。

  3.作者选择肿瘤坏死因子-α(TNF-α)作为模型分析物,该传感器用于高度特异性、灵敏和快速检测TNF-α细胞因子,展示出150pM的显着检测限,而且孵育时间≤20分钟。此外,在复杂体液中或在高浓度多细胞因子环境中,也展现出对不同TNF-α痕量水平的良好分析性能。