基于内滤效应调控的上转换传感平台用于两种胃癌标志物的无创检测

本研究开发了一种基于聚乙烯亚胺修饰铜基普鲁士蓝类似物（PEI-CuFc）纳米酶和乳液自组装上转换纳米粒子（ES-UCNPs）的双模式（比色-发光）传感平台，通过内滤效应（IFE）机制实现了对胃癌相关物质D-氨基酸和脲酶的高灵敏度、非侵入性同步检测，为早期胃癌诊断提供了创新策略。

　　

亮点

• 首次通过乳液自组装策略合成多峰发射上转换纳米粒子（ES-UCNPs）

• 聚乙烯亚胺修饰铜基普鲁士蓝类似物（PEI-CuFc）展现出增强的稳定性和类过氧化物酶催化活性

• 基于内滤效应（IFE）构建了双模式传感平台，可同步检测两种胃癌相关物质

• 十二烷基硫酸钠（SDS）兼具乳化组装和增强PEI-CuFc催化活性的双重功能

材料合成

ES-UCNPs的合成

参照文献方法（Zhang et al., 2019），将含混合UCNPs的环己烷溶液加入SDS水溶液中，经涡旋混合和超声乳化后，70°C搅拌蒸发去除环己烷，获得水分散的ES-UCNPs。

PEI-CuFc的合成

（具体合成方法未在提供文本中详细描述）

UCNPs与PEI-CuFc的表征

ES-UCNPs具有高均一性、单分散性和多组分兼容性。通过共沉淀法制备了具有不同发射颜色的UCNPs：以NaErF₄为核共掺杂Yb³⁺/Tm³⁺，再通过种子介导法依次外延生长NaYF₄:Yb和NaNdF₄:Yb壳层，形成核壳结构纳米粒子。透射电镜（未提供具体结果描述）进一步表征其形貌。

结论

本研究成功构建了一种基于PEI-CuFc纳米酶活性调控和IFE调控ES-UCNPs发光的双信号传感平台，实现了对两种胃癌相关物质的同步定量检测。该方法在D-氨基酸（0-100 μM）和脲酶（0-70 mU/mL）检测中表现出宽线性范围和极低检测限。SDS不仅支撑乳液自组装，还显著增强了PEI-CuFc的催化活性，为生物传感中纳米酶-光学探针整合提供了新范式。