基于Cu2-XSe NPs/Fe3O4 NPs@Ab多功能纳米平台的超灵敏化学发光传感与光热灭菌一体化策略及其在肾移植后大肠杆菌感染管理中的应用

本文推荐一种基于延长化学发光（CL）的纳米传感平台，通过功能化Fe3O4 NPs@Ab实现大肠杆菌（E. coli）的特异性捕获与磁分离，利用Cu2-XSe NPs催化鲁米诺-H2O2体系产生稳定CL信号（检测限低至1 CFU/mL），并集成近红外（NIR）激光诱导光热灭菌功能（效率达99.18%），为肾移植后感染管理提供快速诊断与治疗一体化解决方案。

　　

Section snippets

Chemicals and materials

抗大肠杆菌（E. coli）单克隆抗体购自天津Sprite生物技术有限公司。硝酸铜[Cu(NO₃)₂]、二氧化硒（SeO₂）、六水合氯化铁（FeCl₃·6H₂O）、醋酸钠（NaAc）和抗坏血酸（AA）采购自Sigma-Aldrich（中国上海）。过氧化氢（H₂O₂）和乙二醇购自国药化学试剂有限公司。鲁米诺（Luminol）和聚乙二醇由阿拉丁工业公司（中国上海）提供。钙黄绿素-AM/PI试剂盒购自专业生物试剂供应商。

The characteristics of Fe₃O₄ NPs@Ab

Fe₃O₄ NPs通过热溶剂法合成（依据先前文献[38]）。扫描电镜（SEM）形貌分析显示：所制备的Fe₃O₄ NPs呈均匀球形结构（图1A），平均直径为484.9±32.5 nm（图1B）。黑色Fe₃O₄ NPs在磁场作用下30秒内快速分离（图1C），展现优异磁响应性。随后，特异性抗体（Ab）经共价修饰于纳米颗粒表面，形成定向捕获病原体的功能化探针。

Conclusions

本研究成功构建了一种基于Fe₃O₄ NPs@Ab与Cu_2-xSe NPs的多功能平台，实现了大肠杆菌（E. coli）的高灵敏检测与高效灭菌。Fe₃O₄ NPs@Ab具备卓越的磁分离能力和光热转化性能，而Cu_2-xSe NPs则展现出持续催化化学发光（CL）的活性。通过关键参数优化，建立了延长型CL检测系统，其检测限低至1 CFU/mL，并集成近红外（NIR）激光驱动的灭菌功能，为临床感染管理提供创新技术路径。