基于AuNPs@OMC与Thi@Gr-COOH纳米复合材料的无标记电化学免疫传感器用于膀胱肿瘤标志物NMP22检测

本文开发了一种高灵敏度无标记电化学免疫传感器，通过羧化石墨烯负载硫堇（Thi@Gr-COOH）作为氧化还原探针，结合金纳米颗粒修饰有序介孔碳（AuNPs@OMC）增强抗体负载，实现了膀胱癌标志物核基质蛋白22（NMP22）的精准检测。该传感器线性范围达1.0×10?7-1.0×10?1 ng mL?1，检测限低至2.96×10?8 ng mL?1，兼具稳定性（20天）、可重复使用性（5次再生）和临床样本验证能力，为膀胱癌无创诊断提供新策略。

　　

亮点

本研究创新性地将硫堇-羧化石墨烯（Thi@Gr-COOH）的电子传递特性与金纳米颗粒-有序介孔碳（AuNPs@OMC）的高抗体负载能力相结合，构建了性能卓越的无标记传感平台。

材料表征

通过扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）对纳米复合材料进行形貌分析：Gr-COOH呈现均匀石墨烯片层结构（碳含量91.2wt%），负载硫堇后形成致密薄膜（图1B）。AuNPs@OMC中金纳米颗粒（粒径15.3±2.1 nm）均匀分布在介孔碳的蜂窝状孔道内（图1D），X射线衍射证实金面心立方晶体结构（图2A）。

传感机制

当目标物NMP22与电极表面抗体结合时，免疫复合物形成会阻碍电子传递，导致硫堇还原电流下降（差分脉冲伏安法检测）。这种"信号关闭"模式实现了1.0×10^?7 ng mL^?1的超灵敏检测，比临床阈值（5.0 ng mL^?1）低5个数量级。

性能验证

传感器在复杂尿液基质中表现优异：回收率98.3-103.7%，与商用NMP22? Bladderchek?检测结果高度一致。独特的AuNPs@OMC结构使抗体负载量提升3倍，而Thi@Gr-COOH的π-π堆叠作用保障了信号稳定性（20天内信号衰减<8%）。

结论

该工作为膀胱癌筛查提供了革命性工具——就像给电极穿上"纳米战甲"，既能精准捕获肿瘤标志物，又能放大检测信号。这种将先进纳米材料与免疫分析相结合的策略，为其他疾病标志物检测开辟了新道路。