Analytica Chimica Acta 基于MnO2@PD表面涂层的电化学和荧光双模传感检测乙酰胆碱酯酶
2023/4/25 10:50:00 阅读：118 发布者：
国立韩国交通大学Sung Young Park团队开发了一种电化学和荧光双模传感器，利用表面涂层的介孔MnO2@polymer dot(MnO2@PD)对AChE的高氧化还原敏感性来评估乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性和抑制作用。以下现象构成了检测机制的基础:MnO2与PD之间的荧光共振能量转移(FRET)效应; PC-12细胞表达的AChE将乙酰硫代胆碱(ATCh)催化水解为硫代胆碱(TCh)，诱导荧光恢复以及由于MnO2分解导致的系统电导率变化;抑制剂新斯的明的存在，可阻止ATCh转化为TCh。表面涂层生物传感器提供了基于荧光和电化学的方法来有效监测AChE活性和抑制作用。荧光方法基于系统的荧光“开/关”特性，该特性是由与TCh相互作用后的MnO2击穿以及随后PDs的释放引起的。随着AChE浓度的增加，涂层电极的电导率显著降低，可用于AChE活性的电化学传感和抑制剂筛选。使用智能手机进行实时无线传感，可以用来监测电阻变化、研究MnO2@PD纳米复合材料在生物学研究中的潜在用途以及为AChE活性监测和抑制剂筛选提供实时氧化还原荧光测试。
TOC图
图 1 (a) MnO2@PD表面涂层的时间相关能奎斯特图；(b) MnO2@PD表面涂层的浓度相关能奎斯特图；(c) LED实验和无线电阻响应MnO2@PD表面涂层；(d) AChE处理前后的MnO2@PD表面涂层的循环伏安图。
总之，他们团队设计了一种基于电化学和荧光的双模敏感表面涂层MnO2@PD生物传感器，用于评估AChE活性和抑制作用。由于MnO2对AChE具有较高的氧化还原反应性，表面涂层的MnO2@PD具有较高的选择性。PC-12细胞表达AChE后，ATCh催化水解生成TCh, TCh触发MnO2的分解，恢复了淬灭的荧光，降低了体系的电导率。相反，在系统中存在新斯的明时，荧光和系统的导电性不受影响。基于MnO2裂解引起的导电率变化，采用电化学方法测量AChE活性。此外，连接到智能手机的无线系统可以进行实时检测，监测AChE活性和抑制作用。这种基于表面涂层MnO2@PD的新型双模传感检测方法为AChE监测提供了巨大的潜力。
论文题目：Electrochemical and fluorescent dual-mode sensor of acetylcholinesterase activity and inhibition based on MnO2@PD-coated surface
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.aca.2023.341171
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