心血管疾病（CVDs）是全球主要的健康负担，每年导致大量发病率和死亡率[1]。及时准确的诊断对于有效管理和改善患者预后至关重要。近年来，人们越来越关注开发可靠且灵敏的生物标志物传感技术，以帮助早期发现和监测心血管疾病。
在与心脏损伤和功能障碍相关的各种生物标志物中，cTnI已成为AMI和其他心脏事件最可靠的指标之一[2]。由于AMI需要立即医疗干预，早期检测可以及时实施挽救生命的措施，如溶栓治疗或经皮冠状动脉介入（PCI）。
TnI是cTnI复合物的一种心脏特异性异构体，在心肌细胞受损后释放到血液中。当心肌细胞死亡时，其内部成分会分布到血液中。cTnI的分子量约为24 k Da，会迅速从受损的心肌中释放[3]。与其他生物标志物（如肌酸激酶（CK）不同，cTnI具有心脏特异性，可以区分心脏损伤与骨骼肌或其他器官的损伤。它在血液循环中的存在是一种高度特异和灵敏的心肌损伤生物标志物，使临床医生能够迅速诊断急性心脏疾病。
即使在血液中检测到微量的cTnI，也能早期识别心脏损伤，通常在出现明显的临床症状之前。高灵敏度的检测提高了诊断准确性，并确保了适当治疗策略的及时启动。此外，早期检测cTnI升高有助于排除胸痛或其他症状的非心脏原因，避免不必要的诊断程序和住院治疗。研究表明，即使cTnI水平轻微升高也与不良的长期后果相关，包括死亡率增加和未来心血管事件的风险增加。对于已有心血管疾病的患者，早期检测cTnI水平的微小波动有助于监测疾病进展和治疗效果。定期监测cTnI可以指导医疗提供者调整治疗计划并优化患者管理[4]、[5]、[6]、[7]、[8]。
鉴于早期诊断的重要性，研究人员和医疗专业人员致力于开发创新的技术和即时检测（POC）设备，以实现快速cTnI传感。早期检测cTnI有潜力彻底改变心血管疾病的临床管理，能够在几分钟内提供可操作的诊断信息，从而实现及时干预和改善患者预后[9]。
目前，有多种技术用于检测心肌肌钙蛋白I（cTnI），这是一种重要的心血管疾病生物标志物，包括比色法[10]、[11]、基于荧光的免疫测定法[12]以及电化学传感器[13]、[14]、[15]、[16]。电化学方法因其高灵敏度和低检测限而受到广泛研究；然而，这些方法通常涉及复杂的表面修饰、标记策略和多步骤信号放大过程。这些系统经常结合使用纳米材料（如氧化石墨烯和共价有机框架）来增强电子转移和生物受体固定，并采用先进的放大方法，包括环-opening聚合和酶辅助策略。
基于荧光和化学发光的测定法具有高特异性，在临床诊断中得到广泛应用，但通常需要复杂的仪器和多步骤程序。光学传感方法，如使用量子点或金纳米颗粒的荧光淬灭和表面等离子体共振（SPR），可以通过倏逝场增强实现生物分子相互作用的实时监测和高灵敏度。然而，这些技术通常需要稳定且复杂的光学设置。传统的免疫测定法，包括酶联免疫吸附测定（ELISA）和基于电化学发光（ECL）的系统，仍然是临床诊断的金标准，但通常耗时较长，不太适合快速、即时的应用。
尽管取得了显著进展，许多现有技术仍面临挑战，如检测时间较长、操作复杂、需要集中式实验室设施以及由于样本处理和分析导致的诊断延迟。因此，需要紧凑、快速、高灵敏度且易于操作的传感平台，同时尽量减少样本准备和分析时间。
在这种情况下，能够快速可靠地检测cTnI的即时诊断设备非常受欢迎。蚀刻光纤布拉格光栅（eFBGs）由于其强烈的倏逝场相互作用和对周围介质折射率变化的高灵敏度，最近成为生物传感应用的有希望的候选者。从eFBG反射的布拉格波长（λB）对局部折射率变化非常敏感，可实现无标记和实时的生物分子相互作用检测。
在这项工作中，开发了一种基于蚀刻光纤布拉格光栅的高灵敏度无标记光学探针，用于检测cTnI，使用PVA-rGO纳米纤维作为抗体的载体和传感平台。PVA是一种高度生物相容的材料，含有rGO的纳米复合膜已被证明可以改善PVA的机械、光学和电学性能[17]、[18]。PVA-rGO电纺纳米纤维被涂覆在eFBG传感器上，并通过EDC-NHS交联化学方法与抗cTnI抗体结合。该传感器具有极低的检测限（LOD）100 fg/ml，在100 fg/ml到1 ng/ml的检测范围内表现出高度线性的响应。
