基于DNA tile电化学生物传感与Exo III放大的NF-κB p50超灵敏检测技术

本文报道了一种基于固相合成铜掺杂硫化镍纳米复合材料（Cu@NiS NCs）的电化学传感器，通过循环伏安法（CV）和线性扫描伏安法（LSV）实现了尿素的超灵敏检测（LOD 5.016×10?8 μM），其高灵敏度（4.351 μAnM?1cm2）和宽线性范围（8.06×10?7–1.25×10?5 μM）在环境监测中展现出卓越应用潜力。

　　

Highlight

这项研究通过一锅法固相合成铜掺杂硫化镍纳米复合材料（Cu@NiS NCs），创新性地开发出高灵敏度电化学传感器，其检测限（LOD）低至5.016×10^?8 μM，灵敏度达4.351 μAnM^?1cm²，在pH 8.0磷酸盐缓冲液（PBS）中展现出优异的选择性和抗干扰能力。

Material and methods

实验采用Sigma-Aldrich提供的Ni(NO₃)₂和CuNO₃前驱体，在0.1 M磷酸盐缓冲液（pH 8.0）中合成Cu@NiS纳米复合材料，并通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）等技术进行表征。

Morphological analysis by SEM of Cu@NiS NCs

扫描电镜（SEM）显示纳米颗粒（15-70 nm）均匀分布，10,000×放大下可见NiS与CuS的完美融合，17,000×图像更揭示其多孔结构——这为电化学反应提供了丰富的活性位点。

XPS and BET analyses

XPS谱图证实Ni²⁺和Cu²⁺的氧化态存在，而BET比表面积达3.682 m²/g，说明材料具有理想的催化活性表面。

TEM analysis

透射电镜（TEM）显示25.7 nm球形颗粒，高分辨TEM（HRTEM）观察到0.235 nm晶格条纹，对应NiS的(101)晶面。

Electrochemical characterization of Cu@NiS NCs

循环伏安测试显示，在10-500 mV/s扫描速率下，峰值电流与扫描速率平方根呈线性关系，证实该传感器受扩散控制。

LSV urea detection using newly synthesized Cu@NiS NCs

线性扫描伏安法（LSV）表明，修饰电极对尿素的电流响应比裸电极高3.2倍，在8.06×10^?7–1.25×10^?5 μM范围内呈现完美线性。

Proposed mechanism of urea detection with Cu@NiS NCs

检测机制涉及Cu@NiS NCs表面化学吸附氧转化为超氧离子（O₂^?），进而催化尿素氧化——就像纳米级的"分子捕手"精准锁定目标物。

Conclusion

该传感器兼具超高灵敏度与稳定性，为环境水样和生物医学样本的尿素监测提供了革命性工具，犹如为污染物检测装上了"纳米鹰眼"。