Nano letter.工程大肠杆菌作为电化学免疫分析的控释生物载体

以下文章来源于分析化学方法 ，作者科研小组

全文简介

微/纳米载体在分子识别和信号放大的生物分析中具有巨大的潜力，但经常受到苛刻的合成条件和耗时的标记过程的阻碍。在本文中，我们证明了大肠杆菌(Ec)可以被改造为电化学免疫分析的有效生物载体，它可以装载超大量的氧化还原指示剂，同时通过简单的聚多巴胺(PDA)介导的包被方法用检测抗体进行修饰。与传统的载体材料相比，Ec生物载体的整个制备过程简单、可持续、可重复。此外，免疫识别和电化学转导是独立进行的，这消除了电极上生物干扰的积累，并简化了电极制造。使用人表皮生长因子受体2 (HER2)作为模型靶，所提出的免疫传感器表现出优异的分析性能，具有35 pg/mL的低检测限。Ec生物载体的成功设计和部署可能为开发生物传感应用中的生物杂交体提供新的指导。

简介

用于HER2检测的（A）EcHER2的制备过程和（B）拟议的分裂型电化学免疫传感器的示意图.

Ec生物载体的加载和释放行为。（A）Ec生物载体加载和释放行为的示意图机制。（B）本工作中使用的阳离子和阴离子染料的化学结构。（C）用不同染料染色的Ec的照片。（D）Ec和Ec/MB的明场图像（比例条=50微米）。（E）Ec、MB和Ec/MB的UV-vis光谱。（F）不同承运人的装载能力比较。（G）Ec（左）和Ec/MB@PDA（右）的代表性TEM图像。刻度杆= 0.4微米。（H）使用不同浓度的多巴胺的MB泄漏，通过UV-vis吸附测量。插入，泄露的MB的照片。（I）Ec/MB@PDA与不同浓度的多巴胺的累积时间依赖性MB释放。（J）发布的MB的SWV响应。误差条表示标准差（n = 3）。

EcHER2的制备和表征。（A）通过原位多巴胺聚合合成EcHER2的示意图。（B）Ec/MB@PDA和EcHER2的大小分布和（C）zeta电位。（D）代码定位后收集的FITC-Ab和上清的荧光发射光谱。

拟议的HER2检测电化学免疫测定的可行性。（A）免疫传感器的SWV响应，使用（a）Ec/MB@PDA，使用EcHER2，没有（b）和（c）释放缓冲液进行免疫反应。（B）在有和没有HER2的情况下的SWV响应。HER2的浓度为10纳克/毫升。

优化关键实验条件。（A）在电极表面使用不同浓度的捕获探头获得的峰值电流值。MB的浓度为100纳克/毫升。（B）Ab1涂层浓度对峰值电流的影响。（C）EcHER2浓度对信号和背景峰值电流值的影响。（D）通过不同的EcHER2孵化时间获得的峰值电流值。HER2的浓度为1纳克/毫升。

拟议免疫传感器的分析性能。（A）具有不同浓度的HER2（0、0.1、0.5、1、5、10、50、100和500纳克/毫升）的免疫传感器的SWV反应。（B）相应的峰值电流值作为HER2浓度的函数。插入，峰值电流值与不同HER2浓度的线性拟合。（C）使用各种干扰物质的峰值电流值直方图。HER2的浓度为1纳克/毫升，干扰物质为100纳克/毫升。（D）HER2检测免疫传感器的重现性（1纳克/毫升）。

相关成果以“Engineered Escherichia coli as a Controlled-Release Biocarrier for Electrochemical Immunoassay”，发表在国际学术期刊“Nano letter”上。

文献链接：点击阅读原文

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.3c00184

转自：“NANO学术”微信公众号

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