基于主客体复合物的光控纳米多孔膜用于外泌体膜蛋白电化学定量分析

本文报道了一种基于主客体复合物（CB8-Azo-Ben-SeAc）的光控纳米多孔膜（NM）传感器，通过金纳米颗粒原位组装形成网状金涂层纳米多孔膜（netAu-NM），利用葫芦[8]脲（CB8）与偶氮苯（Azo）适配体的主客体作用特异性捕获外泌体CD63蛋白，并通过电流-电位（I-V）响应实现定量检测（检测限3.5 ng·mL?1）。该平台在紫外光照射下可释放适配体-靶标复合物，实现膜的重塑利用，为疾病生物标志物检测提供了可持续性策略。

　　

Highlight

试剂与仪器

购买自Whatman公司的纳米多孔膜（厚度60 μm，直径13 mm，孔径100 nm）作为基底。四辛基溴化铵、聚酰胺胺树状大分子（PAMAM）、3-氨丙基三乙氧基硅烷、葫芦[8]脲（CB8）、偶氮苯（Azo）、苯硒酸（Ben-SeAc）、6-巯基-1-己醇等试剂均来自商业供应商。实验使用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见分光光度计（UV-Vis）和电化学工作站进行表征与检测。

金功能化膜的表征

采用DMAP作为稳定剂和相转移试剂，制备了直径2-3 nm、单分散性良好的金胶体（图1A）。UV-Vis光谱显示金纳米颗粒在溶液中的组装相互作用（图1B）。通过SEM和TEM对netAu-NM的形貌进行观察，证实金纳米颗粒在膜表面形成致密网状结构，显著提升了纳米通道的离子传输效率。

结论

总之，本研究成功构建了一种用于外泌体膜蛋白电化学检测的异质膜。netAu功能化膜具有高致密性和独特孔结构，促进了离子跨膜传输。基于主客体相互作用（host-guest interaction）的寡核苷酸定向原理可推广至多种底物的DNA探针固定化应用。通过监测纳米通道（nanochannels）中离子通量的变化，实现了对CD63蛋白的高灵敏度检测，且紫外光驱动的适配体-靶标复合物释放机制使膜具备可重复使用性，为疾病生物标志物的可持续检测提供了新平台。