基于MOF@AuNPs纳米复合物的电化学生物传感器用于人血清样本中CA125卵巢癌标志物的早期评估

为解决卵巢癌早期诊断技术灵敏度不足的问题，研究人员开发了一种基于MIL-156 MOF@AuNPs纳米复合物的无标记电化学生物传感器，通过差分脉冲伏安法（DPV）实现了CA125标志物的超灵敏检测（LOD=7.185 nU/mL），其优异的线性范围（10–70 nU/mL）和临床样本验证为卵巢癌筛查提供了高效、经济的解决方案。

　　

卵巢癌作为妇科恶性肿瘤中的"隐形杀手"，约70%患者确诊时已进展至晚期，五年生存率不足30%。传统诊断技术如MRI、PET和CA125 ELISA检测存在灵敏度低（>35 U/mL）、操作复杂等瓶颈，而现有电化学传感器又面临导电性差、抗体固定效率低等挑战。在这一背景下，大不里士医科大学的研究团队创新性地将金属有机框架（MOF）与金纳米颗粒（AuNPs）结合，开发出新型纳米复合材料，相关成果发表于《Sensing and Bio-Sensing Research》。

研究采用电沉积法（CHA）在玻碳电极（GCE）上构建MIL-156 MOF@AuNPs纳米结构，通过XRD、SEM和EDAX表征材料特性，利用DPV技术检测CA125抗原。临床样本来自伊玛目礼萨医院，经伦理委员会批准（IR.TBZMED.REC.1402.255）。

3.1 纳米材料表征
XRD显示29.4°特征峰证实MIL-156晶体结构，SEM显示131.67 nm的AuNPs均匀分布在多孔MOF表面，EDAX证实Ca、Au元素成功负载，为抗体固定提供高比表面积。

3.2 电沉积条件优化
通过CHS法确定最佳沉积条件为-3.1 V电压和30秒时间，过高的电压（>-3.4 V）会导致MOF过度堆积降低导电性。

3.3 抗体固定参数
5 μL抗体体积、4°C孵育90分钟时生物结合效率最高，MCH封闭可减少非特异性结合达97.2%。

3.4 检测性能
在10-70 nU/mL范围内呈现优异线性（R²=0.9935），LOD低至7.185 nU/mL，较传统ELISA灵敏度提升约5000倍。对CA19-9、PSA等干扰物的交叉反应<3.5%。

3.5 临床应用验证
30例临床样本检测显示，健康人CA125浓度<16 nU/mL，而卵巢癌患者>45 nU/mL，与病理结果吻合度达93.3%。

该研究通过MOF@AuNPs协同效应解决了传统传感器导电性差的问题：MIL-156的大比表面积（>1200 m²/g）提供更多抗体结合位点，AuNPs通过Au-S键增强电子传递效率。相比同类技术（如表1对比），该传感器将检测限从μU/mL级提升至nU/mL级，且成本降低60%。这种无需标记、15分钟出结果的检测方案，为基层医疗机构的卵巢癌筛查提供了可能，未来通过集成微流控芯片可进一步实现POCT化。研究同时开辟了MOF材料在肿瘤标志物检测中的新应用方向。