第一作者：Yanli Zhou
通讯作者：Yanli Zhou，Qiaoxia Li，Maotian Xu
通讯单位：商丘师范学院，上海电力大学
研究内容：
干扰素-γ (IFN-γ)是一种重要的炎症细胞因子，其表达水平与各种疾病的进展密切相关。该研究通过结合靶诱导银纳米团簇(Ag NCs)的信号报告器和适配体的识别单元，建立了一种灵敏、特异的检测IFN-γ的电化学方法。在生物传感器的制备中，纳米金粒子(AuNPs)被固定在胺端电极表面，为富C修饰适配体的自组装提供了电化学界面。然后，该适配体识别IFN-γ，并与游离适配体杂交。在核酸酶催化DNA双链裂解后，在富C模板中原位生成的Ag NCs被用作检测IFN-γ的电化学指示剂。该方法对IFN-γ的检出限为1.7 pg mL-1，该适体传感器已被证实可用于评价细胞分泌的IFN-γ。
要点一：
对于衬底电极，通过组装工艺在胺端表面对Au NPs进行了修饰，并利用SEM对其形貌进行了表征，如图1A和图1B所示。通过带负电荷的Au NPs与电极表面带正电荷的氨基之间的静电作用，得到了直径为15±2.0 nm的球形Au NPs。因此，高密度的均匀Au NPs具有提高电化学性能的潜力。此外，从图1C的TEM图像可以看出，富C序列的模板形成了Ag NCs。HRTEM中有明显的晶格结构(图1D)表现出较高的结晶度，因此所形成的高纯度Ag NCs可作为电化学探针。
要点二：
为了研究电化分析的逐步制作过程，作者进行了EIS和CVs表征，结果分别如图2A和图2B所示。与裸露的GC电极相比，AuNP/GC电极的电子转移电阻(Ret)显著降低，表明Au NPs具有良好的导电性能。富C的Apt-SH修饰后，由于[Fe(CN)6]3-/4-探针与带负电荷的DNA序列之间的排斥作用，Ret值显著增加。当电极被MCH密封时，由于自组装层的阻抗作用，电极的Ret值进一步增大。最后，在富C模板中，Ag NCs的原位生成表现为电阻的显著增加。这些变化验证了电化学生物传感界面的有效性。为了评估富含C的Apt-SH在Au NPs/GCE上的表面密度，作者使用[Ru(NH3)6]3+作为探针分子进行了时电量测量，如图2C所示。此外，采用高效液相色谱(HPLC)分析来确定深空网络的活性。如图2D所示，深孔网酶在250 nm紫外光。未加入DSN的情况下，约8 min就能成功检测到dsDNA。酶解DSN 0.5 h后，可以清楚地观察到，在8 min时吸收明显减弱，在11 min时出现了新的吸收，说明DSN的消化效率很高。作者对不同浓度的IFN-γ标准样品的灵敏度和定量范围进行了监测。从图3A可以看出，银氧化的LSV峰值电流随着IFN-γ浓度的增加而增加。由图3B可以看出，IFN-γ浓度可分为两段，分别与0.07 V时的峰值电流值呈良好的线性相关关系。
图1：(a) (b)电极表面Au NPs的SEM图。(c) (d)原位合成的Ag NCs的TEM和HRTEM图。
图2: (A) 不同材料的阻抗图曲线图。(B)不同材料的CV曲线。(C) Au NPs/GCE在含50 mM [Ru(NH3)6]3+的10 mM Tris-HCl缓冲液中，(1)存在和不存在(2)富C的Apt-SH时库仑曲线。(D) dsDNA的DSN消化过程的色谱图。
图3：(A) 电化学法检测不同浓度IFN-γ的LSV曲线。(B) 峰值电流与IFN-γ浓度的关系。
参考文献
Y. Zhou, J. Liu, H. Dong, Z. Liu, L. Wang, Q. Li, J. Ren, Y. Zhang, M. Xu, Target-induced silver nanocluster generation for highly sensitive electrochemical aptasensor towards cell-secreted interferon-γ, Biosens. Bioelectron., 203 (2022) 114042.
