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乳腺癌严重威胁女性健康，早期诊断至关重要。当前 HER2 检测方法复杂、耗时。研究人员以酞菁为基础合成金属有机框架（MOF）检测 HER2。结果显示，该方法检测限低至 5.4×10??ng/mL ，重复性和稳定性良好，为乳腺癌诊断提供新途径。
在医疗科技不断进步的当下，乳腺癌依旧是女性健康的一大 “劲敌”。早期发现并治疗乳腺癌，是提高患者生存率和生活质量的关键。目前，检测乳腺癌生物标志物的方法众多，但常用的荧光原位杂交（FISH）和免疫组织化学（IHC）在检测人表皮生长因子受体 2（HER2）时，存在操作复杂、耗时久，还需专业人员操作等问题，难以满足临床快速、准确检测的需求。因此，开发一种灵敏、准确又经济高效的 HER2 检测技术迫在眉睫。
在此背景下，国外研究人员展开了深入研究，旨在寻找更优的 HER2 检测方法。他们聚焦于基于酞菁的金属有机框架（MOF），致力于将其应用于 HER2 的电化学检测。研究成果发表在《Bioelectrochemistry》上，为乳腺癌的早期诊断带来了新的希望。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。通过 X 射线粉末衍射（XRD）、热重分析（TGA）、傅里叶变换红外光谱（FT - IR）、X 射线光电子能谱（XPS）和布鲁诺尔 - 埃米特 - 特勒（BET）分析等技术，对合成的 MOF 进行全面表征；采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）对修饰电极进行电化学特性分析；利用差分脉冲伏安法（DPV）实现对 HER2 的检测。
研究结果
- Co - CoOCPc - MOF 的表征：研究人员先合成了 CoOCPc，其质谱和元素分析结果令人满意，确认了合成的成功。对于 Co - CoOCPc - MOF，UV - vis 光谱显示其 Q 带变宽、变弱，B 带仍在 350nm ，这是由于聚集现象，证实了其形成。FTIR 在 613cm?1 和 497cm?1 处出现 Co - O 振动峰，表明金属配体键的形成，同时羰基羟基峰强度大幅下降，且振动发生位移，进一步证明了 MOF 的形成。XRD 在多个角度出现特征峰，符合 MOF 的晶体特征，且与已知 MOF 特征相似，说明成功合成了 Co - CoOCPc - MOF。TGA 曲线表明，该 MOF 在 400°C 前具有良好的热稳定性，比 CoOCPc 更稳定。XPS 分析显示，存在 Co2?及 Co - O 键，各元素的特征峰也与预期相符。BET 分析得出，Co - CoOCPc - MOF 的比表面积为 35.18m2/g，远高于 CoOCPc 的 3.12m2/g ，且孔径也不同，充分展现了 MOF 的特性。
- 电极修饰与性能研究：研究人员选择胺功能化的引物 1 DNA 适体（Apt）作为识别 HER2 的元件，并将其固定在修饰电极上。通过 CV 实验发现，裸电极的电子转移性能最佳，GCE/CoOCPc - Nf 次之，Co - CoOCPc - MOF 修饰电极的 ΔEp 值较高，这是因为电极表面被部分阻断。在表面覆盖度研究中，通过计时库仑法实验，结合相关公式计算得出，含有适体的电极表面覆盖度更高。EIS 实验表明，电荷转移电阻（Rct）与 CV 结果相符，Rct 越高，导电性越差。
- HER2 检测相关研究
- 优化实验：在检测 HER2 前，对适体在电极表面的固定进行优化。研究发现，当适体浓度达到 0.2μM 时，电流下降趋势稳定，之后可能因电极饱和或仪器误差出现轻微上升，故选择 0.2μM 作为最佳检测浓度。
- 检测性能研究：利用 DPV 检测 10 - 40pg/mL 的 HER2，随着 HER2 浓度增加，电流响应降低，这表明生物标志物与适体结合良好，同时也意味着电子转移受阻。通过线性拟合计算得出，GCE/Co - CoOCPc - MOF/Nf/Apt 电极具有较低的检测限（5.4×10??ng/mL）和较高的灵敏度。
- 重复性、稳定性和选择性研究：对设计的适体传感器进行重复性测试，GCE/Co - CoOCPc - MOF/Nf/Apt 的相对标准偏差（% RSD）仅为 0.86% ，远优于酞菁修饰电极。在稳定性测试中，该电极在 4°C 储存 7 天后，% RSD 为 1.4% ，性能稳定。在选择性研究方面，即使存在葡萄糖、半胱氨酸和牛血清白蛋白（BSA）等干扰物，该适体传感器仍能有效检测 HER2，其选择性系数均小于 10?3 ，符合非干扰物种标准。
- 人血清检测研究：将 GCE/Co - CoOCPc - MOF/Nf/Apt 应用于人血清中 HER2 的检测，先将人血清稀释 1/500 倍以消除基质效应，然后加入不同浓度的 HER2 进行检测。结果显示，该电极的回收率较高（81.8%、118% 和 93.7%） ，在实际应用中展现出良好的前景。
研究结论与意义
此次研究成功合成了基于酞菁的金属有机框架 Co - CoOCPc - MOF，并通过多种表征技术加以验证。修饰后的 GCE/Co - CoOCPc - MOF/Nf/Apt 电极在 HER2 检测方面表现卓越，具有极低的检测限、高灵敏度、良好的重复性和稳定性，以及出色的选择性。这一成果为乳腺癌的早期诊断提供了一种全新的、更便捷高效的检测方法，有望在临床实践中广泛应用，助力提高乳腺癌的早期诊断率，从而为患者争取更有利的治疗时机，在癌症诊断领域具有重要的意义，推动了生物传感器技术在医学检测方面的进一步发展。
