综述：基于蛋白水解切割的电化学蛋白酶检测策略

《Bulletin of the Korean Chemical Society》：Electrochemical protease detection strategies based on proteolytic cleavage

电化学检测策略通过蛋白酶水解实现高灵敏度诊断，分为异质（电极表面蛋白层）和均质（溶液中）两种模式，分别适用于内切酶和外切酶检测。信号模式包括信号on/off和阻抗法，需优化电极架构、氧化还原放大和底物设计以提升低丰度酶的特异性检测能力，推动即时诊断等应用发展。

　　

摘要

蛋白酶在生理和病理过程中都起着至关重要的作用，因此需要开发出灵敏且特异的检测方法。基于蛋白水解作用的电化学检测策略因其高灵敏度、快速响应以及适用于即时检测（point-of-care）应用而成为强有力的工具。在本综述中，我们将电化学蛋白酶检测方法分为异相格式和均相格式，并根据信号转导方式（如信号开启型、信号关闭型及基于阻抗的检测方法）对它们进行分类。异相格式利用电极表面的蛋白水解作用，通过蛋白质、水凝胶或肽层来实现检测，这种格式尤其适用于内肽酶的检测；而均相格式则依赖于溶液中的蛋白水解作用，适用于检测内肽酶和外肽酶。我们还探讨了针对不同蛋白酶类别的特异性底物设计原则，并比较了各种检测方法的优缺点。尽管取得了显著进展，但如何高特异性地检测低丰度蛋白酶生物标志物仍是一个挑战。未来的研究应着重于通过改进电极结构、采用氧化还原循环放大技术以及合理设计底物来提高检测方法的灵敏度和选择性。这些技术的持续发展与整合有望在即时诊断、环境监测和生物医学研究中发挥重要作用。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。