石墨烯氧化物修饰分子印迹聚合物电化学传感器用于幽门螺杆菌BabA抗体的高选择性检测

本研究针对幽门螺杆菌（H. pylori）传统诊断方法复杂、成本高的问题，开发了一种基于石墨烯氧化物（GO）和分子印迹聚合物（MIP）的屏幕印刷电极（SPE）传感器，通过特异性识别BabA抗体（BabA-Ab）实现高灵敏度检测。该传感器具有快速、便携和低成本优势，为胃癌早期筛查提供了新策略。

　　

幽门螺杆菌（H. pylori）感染是全球公共卫生的重大挑战，这种被世界卫生组织列为I类致癌物的病原体，与胃癌、慢性胃炎等疾病密切相关。尽管现有诊断技术如尿素呼气试验、PCR等已广泛应用，但其高昂成本、操作复杂性和灵敏度不足等问题，尤其在发展中国家资源有限地区，严重制约了早期筛查。更棘手的是，H. pylori的致病性与其外膜蛋白（如BabA）的黏附特性直接相关，但针对此类生物标志物的快速检测手段仍属空白。

为解决这一难题，来自印度的研究团队在《Talanta Open》发表了一项创新研究，通过将分子印迹聚合物（MIP）与石墨烯氧化物（GO）整合到屏幕印刷电极（SPE）平台，开发出可特异性识别BabA抗体的电化学传感器。该研究首次实现了对H. pylori关键毒力因子抗体的高选择性检测，为胃癌早期预警提供了革命性工具。

研究采用三项核心技术：1）改良Hummers法制备GO以增强电极导电性；2）以BabA-Ab为模板通过电聚合构建MIP识别层；3）循环伏安法（CV）实时监测传感器性能。通过X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）证实GO的成功合成，其粗糙表面为MIP提供了理想锚定位点。

3.1 XRD
石墨与GO的XRD谱图对比显示，氧化后石墨特征峰（26.5°）消失，GO在12.5°出现新峰，层间距扩大证实氧官能团成功插入，为后续MIP负载奠定结构基础。

3.2 SEM
GO在5 μm至500 nm尺度下呈现典型褶皱形貌，暴露的边缘结构使有效表面积增加3倍，为抗体捕获提供充足活性位点。

3.3 传感器电化学评估
CV曲线显示GO修饰使电流响应提升300%，而MIP沉积后电流下降印证非导电聚合物覆盖。经模板洗脱，MIP传感器电流恢复度显著高于非印迹聚合物（NIP），证实印迹空腔特异性。当加入1 ng/mL BabA-Ab时，电流再次下降，直接验证抗原-抗体结合事件。

这项研究的意义在于：1）首创GO/MIP协同传感体系，将检测限推进至皮克级；2）省略传统酶标步骤，通过直接电子转移实现实时监测；3）耐受极端pH和温度，适用于资源匮乏地区。正如作者Akshita和Warren Rosario强调，该技术可扩展至其他病原体标志物检测，为精准医疗提供模块化平台。Nidhi Chauhan和Utkarsh Jain指出，下一步将开展临床样本验证，推动其向家庭诊断设备转化。

这项突破不仅解决了H. pylori诊断的痛点，更开创了分子印迹技术与二维材料融合的新范式，其"合成抗体"设计理念为传染病监测开辟了可持续技术路径。随着全球胃癌负担持续加重，这种成本不足传统方法1/10的传感器，有望成为改变游戏规则的公共卫生解决方案。