基于多孔铂纳米酶放大的电容免疫传感技术用于肝癌标志物甲胎蛋白的高灵敏检测

为解决肝癌早期诊断中甲胎蛋白(AFP)检测灵敏度不足的问题，研究人员开发了一种基于多孔铂纳米酶(PtNPs)标记的电容免疫传感器。通过将捕获抗体固定在叉指金微梳阵列电极上，利用多孔PtNPs催化4-氯-1-萘酚(4-CN)氧化产生不溶性沉淀，实现信号放大。该方法检测限达7.4 pg mL-1，线性范围0.01-300 ng mL-1，在15例临床血清样本验证中与商品化ELISA结果一致。该研究为无天然酶参与的肿瘤标志物检测提供了新策略。

　　

肝细胞癌(HCC)作为全球癌症死亡的第三大诱因，其早期诊断一直是临床面临的重大挑战。甲胎蛋白(AFP)作为关键的肝癌复发标志物，在术后随访中具有重要价值，但现有检测方法在灵敏度和成本效益方面存在明显局限。传统酶联免疫吸附试验(ELISA)依赖天然酶标记，易受环境因素影响且价格昂贵；而新兴的电化学传感器虽简化了设备需求，却难以突破pg/mL级的检测极限。

福建省自然科学基金资助的研究团队在《Analytica Chimica Acta》发表的研究中，创新性地将多孔铂纳米酶(PtNPs)与电容传感技术相结合。该研究采用叉指金微梳阵列电极作为传感平台，通过碳二亚胺偶联法固定抗AFP捕获抗体(mAb₁)，并利用多孔PtNPs标记检测抗体(mAb₂)。当样本中存在AFP时，形成"三明治"免疫复合物，PtNPs催化H₂O₂介导的4-CN氧化反应生成不溶性苯并-4-氯己二烯酮沉淀，导致电极界面电容变化。研究对比了多孔与实心PtNPs的催化效率，并优化了实验参数。

Reagents and chemicals
研究采用商品化AFP ELISA试剂盒(检测限44.8 pg mL^-1)作为对照，所有叉指金电极均经标准清洁程序处理。

Results and discussions
多孔PtNPs因其高孔隙率和表面活性位点密度，展现出显著优于实心结构的催化性能。电容响应与AFP浓度在0.01-300 ng mL^-1范围内呈线性关系，理论检测限达7.4 pg mL^-1。方法学验证显示批内批间变异系数<8.5%，且与15例临床样本的ELISA结果高度一致(r=0.991)。

Conclusions
该研究成功构建了无需天然酶的电容免疫传感平台，其创新性体现在：①多孔PtNPs通过增大比表面积实现信号指数级放大；②催化沉淀反应有效降低背景噪声；③微梳电极设计增强电场分布灵敏度。相比传统ELISA，该方法将检测灵敏度提升6倍，且稳定性显著提高(4℃储存30天信号保持95%)。

这项技术突破不仅为肝癌早期诊断提供了新工具，其"纳米酶-电容"协同放大策略更为其他低丰度生物标志物的检测开辟了新途径。研究团队特别指出，该平台的微加工兼容性使其具备向便携式POCT设备转化的潜力，有望推动肿瘤标志物检测从实验室走向社区医疗场景。