BB. 阿尔茨海默病中生物标记物——磷酸化tau−217蛋白的无标记检测

阿尔茨海默病（AD）通常使用高级成像进行诊断，但在济南大学Chi-Hsien Huang团队最近的研究表明，可以在外周血中使用生物标志物进行早期筛查；其中，在苏氨酸231、苏氨酸181和苏氨酸217（p-tau217）磷酸化的血浆tau蛋白可作为潜在的靶标。最近的一项研究表明，p-tau217蛋白是最有效的生物标志物。然而，一项临床研究发现，AD筛查的pg/ml阈值超出了标准检测方法。尚未报道具有高灵敏度和特异性p-tau217检测的生物传感器。在这项研究中，他们开发了一种基于无标记溶液门控场效应晶体管（SGFET）的生物传感器，该传感器具有氧化石墨烯/石墨烯（GO/G）层状复合材料。使用化学气相沉积生长的双层石墨烯的顶层被氧化基团功能化，作为与生物识别元件（抗体）形成共价键的活性位点；底部G可以充当换能器，通过GO和G层之间的π−π相互作用响应目标分析物附着在与生物识别元件偶联的顶部GO上。使用这种独特的原子分层G复合材料，在狄拉克点偏移到p-tau217蛋白质浓度的范围内获得了良好的线性电响应，范围为10fg/ml至100pg/ml。该生物传感器在磷酸盐缓冲盐水（PBS）中表现出18.6 mV/decade的高灵敏度和0.991的高线性度；在人血清白蛋白中，它在PBS中显示出约90%的灵敏度（16.7mV/decade），具有高特异性。此研究表明了生物传感器的高稳定性。

TOC图

图1 （a）包含BG和GO/G原子层状复合材料的sgfet的转移曲线;(b) GO/G原子层状复合材料的输出特性。

图2 (a)抗体修饰的GO/ g   SGFET的转移曲线和(b) VCNP相对于孵育时间的曲线; (c) GO/G样品暴露于胺修饰和fam修饰的抗体后的荧光显微镜图像(左)和相应的光学图像(右)。

济南大学Chi-Hsien Huang团队制备了一种基于sgfet的生物传感器，该传感器采用GO/G层状复合材料来检测p-tau217蛋白。这是检测AD最有效生物标志物的第一项研究。GO的顶层共价固定了胺基化抗体；G的底层作为一个传感器，通过GO层和G层之间的π-π相互作用来响应目标p-tau217蛋白的附着。该生物传感器的ΔVCNP值随着目标p-tau217蛋白的对数浓度（从10fg/ml增加到100pg/ml）呈线性增加，灵敏度为18/6mV/decade，线性为0.991，在PBS环境下的LOD为10fg/ml。HSA的灵敏度约为90%，线性和检出限相似。除了出色的特异性，抗体包被的生物传感器的还显示了优异的稳定性，通过观察在PBS中储存7天后仅约2%的变化证实了可用于传感。这种方法提高了AD早期诊断的准确性。

论文题目：Sensitive label-free detection of the biomarker phosphorylated tau− -217 protein in Alzheimer’s disease using a graphene-based solution-gated field effect transistor

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.bios.2023.115174

转自：“NANO学术”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！