基于纳米酶驱动Fenton-RAFT聚合的PEC–CL双模式生物传感平台用于caspase-3高灵敏度检测及其在凋亡研究中的应用

本研究创新性地构建了基于纳米酶（CuFe2O4）驱动Fenton反应引发RAFT聚合的信号放大策略，开发了光致电化学-比色（PEC–CL）双模式生物传感平台，实现了对凋亡关键标志物caspase-3的超高灵敏度检测（检测限达10-17 g/mL级），为疾病生物标志物检测提供了新方法。

　　

Section snippets

Synthesis of Hemin-VM

为合成Hemin-VM，首先将2-氨基乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐（NH₂-monomer, 0.4 g）溶解于7 mL二甲基亚砜（DMSO）中。随后，在室温下加入含有1,1′-羰基二咪唑（CDI, 0.5 g）的3 mL DMSO溶液。反应混合物在氮气氛围下搅拌24小时。之后，将含有血红素（Hemin, 20 mg）和三乙胺（TEA, 1 mL）的10 mL DMSO溶液逐滴加入反应混合物中，溶液继续在氮气保护下搅拌反应。

Characterization of CuFe₂O₄ nanoenzyme.

如图1A所示，扫描电子显微镜（SEM）显示合成的CuFe₂O₄具有均匀的类球形形貌，平均直径约为115 nm。CuFe₂O₄的X射线衍射（XRD）图谱（图1B）显示出与标准参比（PDF#25-0283）高度吻合的衍射峰，证实了尖晶石晶体结构的成功形成。特征峰位于18.5°、30.2°、35.6°、43.0°、57.1°、62.7°……

Conclusions

总之，本研究基于CuFe₂O₄纳米酶驱动的Fenton反应引发RAFT聚合信号放大，提出了一种用于caspase-3活性检测的高灵敏度PEC–CL双模式生物传感平台。该系统中，CuFe₂O₄纳米酶催化Fenton反应产生大量·OH自由基，引发Hemin-VM的RAFT聚合并将生成的聚合物接枝到纳米酶表面。所形成的pHemin-VM/CuFe₂O₄复合材料建立了正反馈机制……