基于“AND”逻辑门电化学界面的磷脂亚类高灵敏识别新策略及其在乳腺癌研究中的应用

本研究创新性地构建了基于分子印迹片段识别与信号探针标记协同的“AND”逻辑门电化学界面，成功实现了对磷脂亚类（如PE）的超高灵敏度检测。该方法通过头基特异性识别和尾链疏水标记的双重验证机制，将检测限提升至皮克级（较传统电化学方法提高6个数量级），为疾病早期诊断和食品磷脂分析提供了突破性技术平台。

　　

Highlight

本研究开发了一种创新的"AND"逻辑门电化学识别界面，通过整合片段印迹识别技术和信号探针标记策略，实现了对磷脂亚类的特异性区分。该平台采用分子印迹聚合物（MIP）精准识别磷脂头基激活"识别程序"，同时利用β-环糊精修饰银纳米粒子（β-CD/AgNPs）通过疏水作用标记磷脂尾链完成"标记程序"，双验证机制确保了对磷脂酰乙醇胺（PE）的超高灵敏度检测，检测限达到皮克级。

Reagents and instruments

实验试剂与仪器详情见补充材料。

Preparation of MXene

与Ti₃SiC₂等其他前体相比，Ti₃AlC₂中的铝原子层在氢氟酸中具有更高反应活性，可制备缺陷更少、导电性更优的MXene材料。本研究参照Liu等人报道的方法，使用聚四氟乙烯容器合成了高质量MXene。

Principles of “AND” logic gate Interface design and recognition

如方案1所示，"AND"逻辑门电化学界面设计包含三个核心部分：探针制备、MIP合成和逻辑门界面构建。探针制备：在碱性室温条件下，AgNO₃首先转化为Ag₂O，随后被β-环糊精（β-CD）上的-OH基团还原，形成β-CD/AgNPs复合探针。该探针通过独特的疏水空腔结构与磷脂尾链发生特异性结合。

Conclusion

我们成功构建了基于片段印迹识别与信号探针标记协同的"AND"逻辑门磷脂亚类识别界面。通过MIP和β-CD/AgNPs信号探针分别对磷脂头尾执行"识别程序"和"标记程序"，实现了对磷脂亚类的高灵敏、高特异性识别。与传统方法相比，该策略将检测限提升了六个数量级，为磷脂亚类区分提供了前所未有的解决方案。