基于Z型异质结与纳米酶信号放大的光电化学免疫传感器超灵敏检测胃癌标志物CA72-4

《Biosensors and Bioelectronics》：Nanozymes induced Z-scheme Mn-BiVO 4/Au/Bi 2S 3 heterostructure photoelectrochemical signal amplification for CA72-4 detection

本文开发了一种新型光电化学（PEC）免疫传感器，通过构建Z型Mn-BiVO4/Au/Bi2S3异质结（MBAB）并协同Fe3O4@Pt纳米酶，实现了对胃癌标志物CA72-4的超灵敏检测（线性范围0.001-100 U/mL，检测限低至0.0004 U/mL），为临床诊断提供了创新高效的检测策略。

　　

Section snippets

Experimental section

有关材料、试剂和仪器的详细信息可在支持信息中找到。

Characterization of the Mn-BiVO₄/Au/Bi₂S₃

首先以BiOI为牺牲模板合成了BiVO₄纳米棒阵列，然后进行高温退火。SEM图像显示，所制备的BiOI呈现纳米片阵列形貌（图1A），经过煅烧后转变为具有更大比表面积的珊瑚状BiVO₄纳米棒阵列（图1B）。EDS分析（图S1A）证实了仅存在Bi、V和O元素，表明BiOI已完全转化为BiVO₄。

Conclusion

总之，我们成功开发了一种新型PEC免疫传感器，用于灵敏、准确地检测CA72-4。该传感器整合了基于Z型异质结MBAB的传感平台和Fe₃O₄@Pt纳米酶辅助的信号放大技术。通过原位生长和离子交换促进的BiVO₄和Bi₂S₃之间的协同相互作用，显著促进了电荷载流子的分离。此外，Mn掺杂引入了缺陷能级，而Au NPs作为电荷传输介质，两者共同作用进一步优化了电荷分离和传输路径。Fe₃O₄@Pt纳米酶有效催化了空穴衍生的H₂O₂分解，消耗光生空穴，从而显著放大了PEC信号响应。得益于这些协同策略，所构建的免疫传感器对CA72-4表现出卓越的检测性能，为生物标志物检测和临床诊断应用提供了广阔前景。