界面自剥离效应介导的光生载流子传输与自驱动光电化学生物传感中的多重信号放大机制：助力卵巢癌标志物 CA125 精准检测

在生物医学诊断领域，为解决癌症标志物检测难题，研究人员开展自驱动光电化学生物传感检测糖类抗原 125（CA125）的研究。构建了新型传感器，实现多信号放大，检测效果佳，为疾病早期诊断提供新思路。

　　

在生物医学的舞台上，癌症一直是人们关注的焦点。癌症的早期诊断对于提高患者生存率和治疗效果至关重要，而癌症标志物的精准检测则是早期诊断的关键一环。在众多癌症标志物中，糖类抗原 125（CA125）与卵巢癌密切相关。卵巢癌作为女性生殖系统常见的恶性肿瘤，早期症状不明显，许多患者确诊时已处于晚期，预后较差。因此，开发一种灵敏、特异的 CA125 检测方法迫在眉睫。

传统的光电化学生物传感器（PEC）虽然在疾病分析、环境分析和食品分析等领域有广泛应用，但在实际样本分析中存在诸多问题。例如，干扰物质的存在容易导致错误信号，电解质溶液中的还原性物质也会影响传感器的性能。而自驱动 PEC 传感器则展现出独特的优势，它无需外部电源，能够有效避免上述问题，在生物医学检测领域展现出广阔的应用前景。

在此背景下，研究人员开展了一项旨在构建新型自驱动 PEC 生物传感器用于检测 CA125 的研究。该研究成果发表在《Biosensors and Bioelectronics》杂志上。研究团队致力于解决现有检测方法的不足，期望通过创新的技术手段实现对 CA125 的高效、精准检测。

为了实现这一目标，研究人员运用了多种关键技术方法。在材料制备方面，采用溶剂热法制备了 TiO₂/ZnIn₂S₄异质结，还构建了 Cu₂O/Cu₃SnS₄紧密异质结。在材料表征上，借助扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X 射线衍射（XRD）、X 射线光电子能谱（XPS）等技术，对制备的材料进行了全面分析。

下面来看看具体的研究结果：

• 传感器构建与原理：该自驱动传感平台以 Cu₂O/Cu₃SnS₄异质结为光阴极，ZnIn₂S₄敏化的具有花状结构的 TiO₂为光阳极。当以 MnO₂纳米颗粒作为猝灭源时，由于竞争光吸收现象，阴极光电流会有所降低。为解决这一问题，研究引入了界面自剥离效应。通过乙酰胆碱酯酶（AChE）催化乙酰硫代胆碱碘化物（ATCh）产生弱酸性的硫代胆碱（TCh），TCh 作为界面剥离引发剂，促使包括 MnO₂在内的层修饰剂从电极表面脱落，从而显著增强光电信号。
• 检测性能：该自驱动 PEC 生物传感器展现出优异的检测性能。其线性范围为 0.001 U/mL - 200 U/mL，检测限低至 0.32 mU/mL。在灵敏度、特异性和稳定性方面表现出色，能够在复杂的生物样本中准确检测 CA125 的含量。

研究结论表明，这种基于界面自剥离效应介导的光生载流子传输与多重信号放大机制构建的自驱动 PEC 生物传感器，为 CA125 的检测提供了一种高效、可靠的方法。它不仅实现了对卵巢癌标志物的灵敏检测，还为其他疾病标志物的分析开辟了新的思路。在未来的临床诊断中，有望成为即时检测（point - of - care diagnostics）的有力工具，帮助医生更早、更准确地诊断疾病，为患者的治疗争取宝贵时间，对提高人类健康水平具有重要意义。