基于ZnIn2S4/In2S3异质结修饰的光电化学微流控免疫传感器用于PlGF超灵敏检测及其在先兆子痫早期诊断中的应用

本研究针对先兆子痫缺乏有效预测手段的临床难题，创新性地将ZnIn2S4/In2S3异质结光电材料与微流控技术结合，开发出检测限低至0.0879 pg mL-1的PlGF光电化学免疫传感器。该平台兼具高灵敏度、优异稳定性和临床适用性，为妊娠高血压综合征的早期筛查提供了突破性解决方案。

　　

先兆子痫作为妊娠期特有的进行性多系统疾病，每年威胁着全球5%孕妇的健康，中国"三孩政策"实施后其发病率更呈上升趋势。这种以妊娠20周后出现高血压和蛋白尿为特征的疾病，目前临床缺乏有效治疗手段，及时终止妊娠成为唯一选择，但会严重损害母婴健康。胎盘生长因子(PlGF)作为最可靠的预测生物标志物，其血液浓度变化可直接反映胎盘功能状态：当PlGF<12 pg mL^-1时，强烈预示孕妇将在14天内早产。然而现有检测技术如ELISA、FICA等存在灵敏度不足、设备依赖性强等问题，制约着临床早期诊断。

针对这一关键技术瓶颈，重庆理工大学的研究团队在《Sensors and Actuators B: Chemical》发表创新成果。他们通过基因工程技术制备PlGF抗原，采用PEG 1500介导的杂交瘤融合技术获得单克隆抗体，最终构建出基于ZnIn₂S₄/In₂S₃异质结纳米材料和微流控通道的光电化学免疫传感平台。关键技术包括：优化异质结合成工艺使光电流密度提升20%、微流控系统精确控制流体动力学、CTS-GA交联法固定抗体，并采用临床样本验证性能。

Reagents
研究选用高纯度InCl₃·4H₂O和Zn(NO₃)₂·6H₂O等原料，通过改进的水热法合成异质结材料，显著提升光能转化效率。

Preparation of PlGF Antigen and Antibody
在最佳原核表达条件下，PlGF重组蛋白主要以包涵体形式在大肠杆菌中表达，经Ni柱纯化后获得32 kDa目标蛋白，Western blot验证其免疫反应性良好。

Conclusions
该传感器展现出0.1 pg mL^-1-1 μg mL^-1的宽检测范围和0.0879 pg mL^-1的超低检测限，较传统方法灵敏度提升两个数量级。微流控设计使样本消耗量降至微升级，检测时间缩短至分钟级，临床样本回收率达98.2%-104.5%。

这项研究通过材料学与微流控技术的创新融合，解决了光电传感器能量转换效率低、选择性差等关键问题。其所建立的检测平台为妊娠高血压综合征的早期筛查提供了便携、高效的解决方案，特别适合基层医疗机构的产前监测应用。研究成果对降低孕产妇死亡率、改善新生儿预后具有重要临床价值，也为其他超痕量生物标志物检测提供了技术范式。