基于DNase I信号放大与Ru-MB氧化还原循环的毛细管驱动微流控电化学传感器用于甲胎蛋白高灵敏检测

【编辑推荐】本研究创新性地将无标记DNase I辅助靶标循环(DNase I-assisted target recycling)与钌(III)-亚甲蓝(Ru-MB)氧化还原循环技术整合于毛细管驱动微流控平台，开发出全自动两步操作的电化学适体传感器，实现0.5-500 ng/mL肝癌标志物甲胎蛋白(AFP)的高灵敏度检测，为肝细胞癌(HCC)早期诊断提供便携式解决方案。

　　

亮点解析

DNase I在微流控平台上的放大原理

该装置通过分区设计实现生物反应与电化学传感的序贯流动：样本区含DNase I酶干燥玻璃纤维垫，适体固定化石墨烯电极(SPGE)位于通道下方。爆破阀控制流体转向，当AFP样本流经时，靶标与电极表面适体结合形成复合物进入溶液，DNase I将解离的适体切割为寡核苷酸片段，释放AFP进行多轮结合循环。磷酸二酯骨架负电荷减少导致电流信号降低（信号关闭模式），Ru(III)氧化还原探针通过电荷吸引实现信号转换。

结论

基于适体固定化SPGE的无标记DNase I放大系统展现出卓越的AFP定量能力。当AFP存在时，靶标与适体的特异性结合引发核酸链从电极表面解离，磷酸骨架负电荷减少导致电流响应下降。该系统集成毛细管驱动微流控技术，仅需两步移液操作即可完成自动化酶信号放大和序贯试剂输送，为肝细胞癌(HCC)的即时诊断(POCT)提供了创新解决方案。