基于ECL猝灭与DPV增强的双模式生物传感器用于BRAF V600E和miR-221检测的甲状腺癌早期分子分型

本文推荐一种创新性电化学发光（ECL）生物传感器，通过整合酶自由DNA扩增电路与CdTe-DNA量子点（QDs），实现了甲状腺乳头状癌（PTC）标志物BRAF V600E突变和miR-221的双重检测。该传感器采用立足点介导链置换反应（TSDR）和催化发夹组装（CHA）技术，结合ECL信号猝灭与差分脉冲伏安法（DPV）增强的双模式信号调控，灵敏度达aM级，为甲状腺癌早期诊断和分子分型提供了新工具。

　　

设计亮点

CdTe-DNA量子点的合成

在氮气保护下，将NaBH₄与碲粉于70°C反应1小时生成NaHTe溶液，再与CdCl₂-3-巯基丙酸（MPA）前体混合，pH调至9.0后水热合成荧光量子点。该材料作为ECL发光基底，其表面DNA修饰赋予靶标特异性识别能力。

生物传感器工作原理

如方案1所示，BRAF V600E触发TSDR反应生成Cy5标记DNA链，通过能量转移效应猝灭量子点ECL信号；同时miR-221启动CHA循环产生二茂铁（Fc）标记产物，引发DPV电流增强。这种"ECL-off/DPV-on"双模式设计显著提升检测可靠性。

结论

本研究构建的智能传感器突破传统方法局限，通过BRAF V600E/miR-221协同检测实现PTC精准分类。在细胞裂解液和血清样本中表现优异，为甲状腺结节良恶性判别提供了分子水平解决方案。