山东大学韩琳Anal. Chem.：Lys-AuNPs@MoS2纳米复合自组装微流体免疫传感器检测多重生物标志物!

通讯作者：韩琳

通讯单位：山东大学

心血管疾病的进展伴随着心肌损伤和坏死、心力衰竭和炎症反应。因此，超灵敏、快速的检测多种生物标志物对临床诊断和及时治疗具有重要作用。

山东大学韩琳教授课题组开发了一种新型的Lys-AuNPs@MoS2纳米复合自组装微流控免疫检测生物芯片，具有数字信号输出，并将其应用于同时检测心血管疾病中多种血清生物标志物，包括炎症因子和心血管生物标志物，PCT、CRP、IL6、cTnI、cTnT和NT-BNP，具有高通量和高灵敏度。

图1. 免疫分析生物芯片示意图。(a) Lys-AuNPs@MoS2基板的自组装。(b)微流体培养的机理。

相关工作以“Lys-AuNPs@MoS2 Nanocomposite Self-Assembled Microfluidic Immunoassay Biochip for Ultrasensitive Detection of Multiplex Biomarkers for Cardiovascular Diseases”为题发表在Analytical Chemistry上。

图2. 材料表征及传感机理验证。

要点1. Lys-AuNPs@MoS2纳米复合材料具有大的接触面积、优异的稳定性和多个结合位点。通过静电结合修饰，Au NPs组装在MoS2纳米片上，并通过表面的Au-S与多个L-半胱氨酸连接。然后使用交联剂氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)将Lys-AuNPs@MoS2组装在玻璃基板上，并将L-半胱氨酸固定化捕获抗体上的氨基基团组装在玻璃基板上。靶与特异性抗体在纳米复合材料表面二维分布反应。被捕获目标的数字荧光信号通过激光扫描系统进行扫描和集成。

要点2. 将Lys-AuNPs@MoS2集成到微流控芯片的优点：(1)利用大量平行微通道与Lys-AuNPs@MoS2的大比表面积和丰富的功能群相结合，打印抗体条形码微阵列，同时检测多个生物标志物，且体积消耗小。(2) Lys-AuNPs@MoS2的荧光猝灭特性降低了非特异性吸收的信号背景值，固相信号检测防止了荧光信号输出受到液相中纳米粒子和分子的干扰，从而提高了信噪比。

要点3. Lys-AuNPs@MoS2纳米复合材料自组装生物芯片可在40分钟内同时检测60个样本中的6个生物标志物，对所有血清生物标志物的检出限为几pg/mL至几十pg/mL。基于Lys-AuNPs@MoS2纳米复合材料的微流控生物芯片为临床诊断提供了一种有前景的应用方法。

图3. 优化检测参数。

图4. 生物传感器芯片检测生物标记物的灵敏度、特异性和稳定性。

图5. 在急性冠脉综合征(ACS)患者和健康个体的实际样本中检测生物标志物。A1−A16为来自16名ACS患者的实际血清样本，C1−C18为来自18名健康个体的实际血清样本。

链接：

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c05061