综述：多标记策略增强直接适配体传感器检测MUC1肿瘤标志物的灵敏度

这篇综述创新性地提出通过双氧化还原标记（MB）和赖氨酸（lysine）连接策略优化电化学适配体传感器（E-AB），显著提升了对MUC1肿瘤标志物的检测灵敏度（LOD 2.4 nM）。研究结合C9烷基硫醇自组装单层（SAM）的筛选效应，实现了78%的信号增益，为癌症诊断提供了高性价比的即时检测（POC）方案。

　　

摘要

适配体在即时诊断（POC）领域潜力巨大，但复杂传感器架构和小分子检测灵敏度不足仍是挑战。本研究提出一种简单有效的策略，通过赖氨酸连接的双氧化还原标记（MB）和优化长度的钝化层（C3/C6/C9 SAM）协同增强电化学适配体传感器（E-AB）性能。在缓冲液和血清中检测MUC1时，双标记传感器的检测限（LOD）低至2.4 nM，线性动态范围（LDR）为50-400 nM，较传统单标记传感器灵敏度提升10倍。

1. 引言

MUC1是一种O-糖基化异源二聚体跨膜蛋白，在多种腺癌（胰腺癌、胃癌、乳腺癌等）中过表达。传统检测方法如ELISA和免疫组化依赖复杂仪器，而电化学技术凭借低成本和小型化优势成为新选择。适配体因高稳定性和易合成优于抗体，但信号噪声比（S/N）和微电极表面限制制约其灵敏度。

2. 实验设计

2.1 材料
使用含赖氨酸保护基（Fmoc/Boc）的DNA适配体，通过硫醇-金化学固定在电极表面。关键试剂包括MB-NHS酯和C3/C6/C9烷基硫醇。

2.2 传感器构建
四步法合成：1）适配体赖氨酸修饰；2）选择性脱保护；3）MB标记；4）电极固定。通过循环伏安法（CV）验证双MB的电子转移效率，电流较单标记提升2.16倍。

2.3 性能优化
探针密度实验显示4.7×10¹²分子/cm²（70 nM）时增益最大。C9 SAM使双标记传感器增益达78%，而单标记仅17%。Laviron动力学分析表明双标记的电子转移速率（127 s^-1）优于单标记（81 s^-1）。

3. 结果与讨论

灵敏度与特异性
双标记传感器在血清中LOD为4.8 nM，KD值86±13 nM，与单标记（100±19 nM）相当，证实赖氨酸不影响适配体亲和力。干扰实验显示对溶菌酶等分子响应<2.6%。

再生与稳定性
8 M盐酸胍处理后，低浓度（200 nM）MUC1检测信号恢复97%，但饱和浓度（550 nM）仅恢复13%。传感器在4°C稳定6天，电流波动<4%。

横向对比
相比文献报道的量子点或酶放大策略，本研究在LDR（50-400 nM）和操作简便性上更具临床适用性。

4. 结论

赖氨酸介导的双MB标记和C9 SAM的协同作用，通过增强S/N和构象转换（folding/unfolding）显著提升E-AB性能。未来可通过微流控或纳米结构界面进一步缩短80分钟的检测时间，推动其在癌症早诊中的应用。