一种基于原位Pd纳米酶形成和智能手机分析的无标记比色检测酸性磷酸酶的方法

《ANALYTICAL AND BIOANALYTICAL CHEMISTRY》：A label-free colorimetric strategy for acid phosphatase detection based on in-situ Pd nanozyme formation and smartphone analysis

　　

摘要

酸性磷酸酶（ACP）是前列腺癌预后的关键生物标志物，但传统的检测方法通常灵敏度较低且不便携带。我们报告了一种无标记的比色平台，用于ACP的检测，该平台将原位Pd纳米酶合成与基于智能手机的分析技术相结合。ACP能够水解L-抗坏血酸2-磷酸半镁（AAPS），生成抗坏血酸（AA），后者将Pd²⁺还原为具有过氧化物酶活性的钯纳米颗粒（Pd NPs）。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）可稳定这些纳米颗粒，确保即使在极低ACP浓度下也能保持稳定的线性响应。原位形成的Pd NPs能催化过氧化氢（H₂O₂）对3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的氧化反应，产生蓝色信号。通过稳态动力学和自由基清除实验验证了这一催化机制。该传感器的线性检测范围为0.1至10 U/L，检测限（LOD）为0.043 U/L，并具有很强的抗干扰能力。结合基于智能手机的比色分析，该方法能够实现人体血浆中ACP的快速、便携式定量检测，相对标准偏差低于5%。这项工作为ACP建立了敏感的即时检测（POCT）策略，并为下一代生物传感器的设计提供了稳定的原位纳米酶合成、机理研究及便携式检测的通用框架。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由AI生成的。

酸性磷酸酶（ACP）是前列腺癌预后的关键生物标志物，但传统的检测方法往往灵敏度较低且不便携带。我们报告了一种无标记的比色平台，用于ACP的检测，该平台将原位Pd纳米酶合成与基于智能手机的分析技术相结合。ACP能够水解L-抗坏血酸2-磷酸半镁（AAPS），生成抗坏血酸（AA），后者将Pd²⁺还原为具有过氧化物酶活性的钯纳米颗粒（Pd NPs）。聚乙烯吡咯烷酮（PVP）可稳定这些纳米颗粒，确保即使在极低ACP浓度下也能保持稳定的线性响应。原位形成的Pd NPs能催化过氧化氢（H₂O₂）对3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的氧化反应，产生蓝色信号。通过稳态动力学和自由基清除实验验证了这一催化机制。该传感器的线性检测范围为0.1至10 U/L，检测限（LOD）为0.043 U/L，并具有很强的抗干扰能力。结合基于智能手机的比色分析，该方法能够实现人体血浆中ACP的快速、便携式定量检测，相对标准偏差低于5%。这项工作为ACP建立了敏感的即时检测（POCT）策略，并为下一代生物传感器的设计提供了稳定的原位纳米酶合成、机理研究及便携式检测的通用框架。

图形摘要

此图片的替代文本可能是由AI生成的。