酸性蚀刻协同配位组装原位合成鱼骨状Cu(II)-植酸聚合物用于microRNA-let 7a电化学生物传感

本研究通过酸性蚀刻协同配位组装技术，在玻碳电极(GCE)表面原位构建鱼骨状Cu@Cu(II)-PA（植酸）聚合物，结合金纳米粒子(AuNPs)电沉积开发了高灵敏度电化学生物传感器。该传感器基于AuNP/Cu@Cu(II)-PA复合物的类过氧化物酶活性，通过靶标miRNA-let 7a杂交引起的催化信号抑制效应，实现1.0 fM-10 nM宽线性范围及0.4 fM超低检测限，为癌症早期诊断提供了新型检测平台。

　　

Highlight

本研究创新性地将酸性蚀刻与配位组装相结合，在电极表面原位构建了具有独特鱼骨形貌的Cu@Cu(II)-PA聚合物，其与金纳米粒子(AuNPs)复合后展现出卓越的类过氧化物酶活性，为开发超灵敏生物传感器提供了新策略。

Preparation of the biosensor

首先将玻碳电极(GCE)用不同粒径氧化铝浆抛光至镜面，经超声清洗后，在含20 mM Cu(NO₃)₂和0.1 M KCl的溶液中通过计时电流法（-0.4 V）沉积金属铜层。随后滴加酸性植酸(PA)溶液，通过化学蚀刻生成Cu(II)并与PA配位形成Cu@Cu(II)-PA聚合物。最后电沉积AuNPs作为探针DNA固定基质。

Physical characterization of AuNP/Cu@Cu(II)-PA film

扫描电镜(SEM)显示：电沉积铜呈80 nm不规则纳米颗粒（图1A/D）；PA修饰后形成鱼骨状分支结构（图1B/E）；AuNPs沉积使表面呈现更丰富的三维形貌（图1C/F）。X射线光电子能谱(XPS)证实Cu⁰/Cu²⁺共存状态，傅里叶变换红外光谱(FTIR)验证PA磷酸基团与Cu(II)配位。

Conclusion

该生物传感器通过miRNA-let 7a杂交特异性抑制AuNP/Cu@Cu(II)-PA对H₂O₂的催化活性，实现0.4 fM超高灵敏度检测，并在实际血清样本中表现优异，为癌症早期诊断提供了可靠工具。