分子印迹聚合物修饰阻抗传感器用于丙酮酸高灵敏检测及其在急性淋巴细胞白血病诊断中的应用

本研究开发了一种分子印迹聚合物（MIP）修饰的阻抗传感器，通过电化学阻抗谱（EIS）实现了对急性淋巴细胞白血病（ALL）生物标志物丙酮酸（PA）的高灵敏（线性范围10-100 pM，检测限0.187 pM）和选择性检测。该传感器无需复杂预处理即可直接应用于合成人血清样本，为ALL早期诊断提供了快速、精准的新方法。

　　

Reagents and chemicals

丙酮酸（PA）、磷酸烯醇丙酮酸（PEP）、α-酮异戊酸（KIV）和溶血磷脂酰胆碱（LPC）的活性药物成分均购自Sigma-Aldrich。其他从Sigma-Aldrich采购的化学品及其用途包括：甲醇（MeOH；≥99.8%）用于配制药物储备溶液，乙腈（ACN；≥99.9%）用于沉淀血清蛋白，铁氰化钾（K₃[Fe(CN)₆]；≥98.5%）和亚铁氰化钾（K₄[Fe(CN)₆]；≥99.0%）用作氧化还原探针。

Optimization of photopolymerization conditions

开发的传感器通过测试单体与模板的比例、聚合溶液的滴加体积、聚合时间、目标分子的洗脱以及目标分子的重新结合来进行优化（图1）。在确定优化条件时，将1.0×10^?10 M的PA结合到PA/AMPS@MIP-GCE传感器上。

Conclusion

本研究成功设计并实现了一种用于定量生物样本中PA的MIP传感器。MIP层通过AMPS的光聚合有效合成，确保了对PA的优异选择性，即使在存在干扰物质（如PEP、KIV和LPC）的情况下也是如此。传感器在10.0 pM至100.0 pM的PA浓度对数范围内表现出阻抗与浓度的线性关系（r=0.999）。检测限（LOD）为0.187 pM，定量限（LOQ）为0.624 pM。该传感器成功应用于合成人血清样本中PA的检测，无需任何预处理，回收率高，相对标准偏差（RSD）低，证实了其在临床相关基质中的准确性和精密度。此外，该传感器对PA表现出高选择性，能够区分结构类似的分子。值得注意的是，这是首次报道使用EIS进行PA分析的方法。