基于钛纳米簇超粒子/金烯的电化学发光传感器检测细胞外囊泡miRNA-126用于儿童哮喘诊断

为突破儿童哮喘精准诊断难题，吉林大学团队开发了基于Ti NC-SPs（钛纳米簇超粒子）和goldene（金烯）的新型ECL（电化学发光）传感器，实现了唾液EVs（细胞外囊泡）中miRNA-126的10-12-10 μM高灵敏度检测。该研究通过AIE（聚集诱导发光）效应增强信号稳定性，利用金烯二维结构提升导电性，为哮喘无创诊断提供了创新工具。

　　

哮喘作为一种慢性呼吸道疾病，全球患者已超3亿，其中儿童发病率在中国0-14岁人群中以每十年50%的速度激增。传统诊断依赖肺功能检测等侵入性手段，而患儿表达能力有限，导致早期诊断困难。唾液中的细胞外囊泡（EVs）携带的miRNA-126因调控炎症因子（如TNF-α/IL-6）成为潜在标志物，但现有RT-qPCR技术需复杂逆转录且易出现假阴性。

吉林大学研究团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表研究，开发了基于钛纳米簇超粒子（Ti NC-SPs）和金烯（goldene）的电化学发光（ECL）传感器。通过自组装技术构建具有AIE效应的Ti NC-SPs，其260 nm超粒子结构抑制分子振动，提升ECL稳定性；同时采用石墨烯结构的金烯作为导电界面，将检测限推进至10^-12 μM。该技术成功应用于临床唾液样本，为儿童哮喘提供了首个兼具高敏性与无创性的诊断方案。

关键技术方法
研究采用自组装法制备Ti NC-SPs，通过FT-IR和TEM验证其5 nm单分散性及260 nm超粒子结构；以氯金酸为前体合成二维金烯界面；通过DNA杂交捕获EVs中的miRNA-126，利用ECL信号放大系统（含三丙胺共反应剂）实现检测。临床样本来自合作医院儿童哮喘患者队列。

研究结果

1. Ti NC-SPs表征：TEM显示Ti NC-SPs呈球形有序排列，FT-IR证实1-十二烷硫醇配体成功修饰（2922 cm^-1特征峰），AIE效应使ECL强度提升3倍。
2. 金烯界面优化：XPS证明金烯的Au 4f_7/2结合能为83.9 eV，导电性较传统金电极提高50%，显著降低背景噪声。
3. miRNA-126检测性能：在10^-12-10 μM范围内呈线性响应（R²=0.997），可区分哮喘患儿与健康对照（p<0.001）。

结论与意义
该研究首次将Ti NC-SPs/goldene复合体系应用于ECL传感，突破传统金属纳米簇易氧化的瓶颈，为EVs miRNA检测提供新范式。其无创采样方式可推动儿童哮喘的早期筛查和动态监测，技术路线亦可拓展至其他疾病标志物检测领域。作者Yanghua Ju团队指出，未来可通过微流控芯片集成实现POCT（床旁检测）应用。