基于聚吡咯分子印迹技术的牛血清白蛋白电化学传感器及其临床应用价值

本研究针对传统BSA检测方法灵敏度不足、操作复杂等问题，开发了基于聚吡咯(PPy)分子印迹聚合物(MIP)的电化学传感器。通过CV法在SPCE电极上构建BSA印迹纳米膜，实现0.31 μg.mL-1的检测限和0.99的线性相关性，在10-60 mg.mL-1范围内展现优异的选择性和重复性(%RSD<1%)，为临床蛋白质快速检测提供新方案。

　　

在临床诊断和生物医学研究中，牛血清白蛋白(BSA)作为重要的生物标志物，其检测对评估营养状况和肝肾疾病具有关键价值。然而传统检测方法如紫外光谱、BCA法和ELISA面临操作复杂、抗干扰能力差等瓶颈，尤其难以满足即时检测(POCT)需求。分子印迹技术(MIP)因其"人工抗体"特性成为突破方向，但如何平衡灵敏度与成本仍是挑战。

为解决这一难题，国外研究人员在《Talanta Open》发表创新成果。该研究采用循环伏安法(CV)在丝网印刷碳电极(SPCE)上电聚合吡咯单体，以BSA为模板构建分子印迹纳米膜，通过原子力显微镜(AFM)和表面轮廓仪表征形貌，最终建立线性范围0.94-60 μg.mL^-1的检测体系。关键技术包括：1)优化PPy浓度(0.1-1.0 M)和CV循环次数(5次)控制膜厚；2)NaOH溶液模板洗脱形成识别空腔；3)在含尿素/肌酐干扰物体系中验证选择性。

【材料与方法】显示研究选用0.1 M吡咯与50 mg.mL^-1 BSA的优化比例，通过-1V至+5V电位窗口实现聚合。AFM分析显示MIP表面粗糙度(7.64 nm)显著高于NIP(2.83 nm)，证实印迹空腔形成。

【结果与讨论】部分揭示三个关键发现：1)电聚合动力学显示MIP电流在第3周期达峰值，5周期后稳定；2)膜厚与灵敏度关系实验表明0.1 M PPy产生64.8 nm最佳厚度；3)在60 mg.mL^-1 BSA检测中，三个传感器批次RSD仅1%，且对干扰物的结合率低于15%。

特别值得注意的是，该传感器展现出"浓度依赖型电流抑制"现象：随着BSA浓度增加，电流响应线性下降，这是由于蛋白质分子占据印迹位点阻碍电子转移所致。这种反向信号模式反而增强了检测特异性，与NIP的平坦响应曲线形成鲜明对比。

讨论部分指出，相比文献报道的ELISA方法(检测限1.5×10^-4 μg.mL^-1)，本研究的0.31 μg.mL^-1检测限虽数值较高，但更符合临床实际需求(10-60 mg.mL^-1工作范围)，且成本降低约20倍。作者Mona Ebadi等强调，该技术可扩展至其他蛋白质检测，但需进一步解决血清样本中的抗污染问题。

这项研究的意义在于：首次将PPy-MIP与SPCE平台结合，创建了可抛弃式检测方案。其创新点不仅在于0.31 μg.mL^-1的灵敏度，更在于采用工业级电极实现技术转化。正如结论所述，该传感器兼具"人工抗体"的选择性和电化学传感器的便捷性，为开发居家检测设备奠定基础。未来通过集成微流控模块，有望实现全血样本的直接检测，推动个性化医疗发展。