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文章导读

近日，清华大学叶雄英教授研究组在《IEEE SENSORS JOURNAL》发表研究论文，报道了一种用于血清中小分子检测的高效抗蛋白污染电化学传感器。该研究提出了一种基于热收缩纳米褶皱和白蛋白组装修饰的抗污染方法，通过小波长褶皱的区位屏蔽与白蛋白静电排斥相结合，显著提高了对非特异性蛋白的抗污染能力。在长期暴露于100% 血清21天后，所制备的传感器峰电流衰减小于2.2%，证实该方法具有超强的抗污染能力。

文章概述

传统的临床检测仪器体型庞大，价格昂贵。电化学检测具有操作简单、易小型化、灵敏度高等优点，有望打破当前检测手段的局限性，实现疾病标志物居家快速自检测。然而电化学检测在实际应用中还面临许多挑战。真实样品中往往存在着大量的干扰蛋白。这些干扰物质会非特异性地吸附在电化学传感器表面，干扰电化学响应，甚至导致假阳性信号。这要求电化学传感器具备高特异性和高抗蛋白污染能力。如何使电化学传感器在高浓度蛋白污染体系下实现高灵敏度检测？这是一项非常具有挑战性的课题。

针对传感器易受血清内非特异性蛋白污染这一关键核心问题，叶雄英课题组提出了一种基于热收缩纳米褶皱和白蛋白组装修饰的抗污染方法。所制备的传感器在蛋白环境复杂的血清中，长期污染 21 天后，峰电流衰减小于2.2%。在兔全血中长期污染15天后，传感器的峰电流仍然保持 93.9%，证实该传感器具备卓越的抗污染能力。在此基础上，进一步验证了该传感器的检测性能。在蛋白共存环境下，该传感器对多巴胺分子展现出良好的线性响应，且具有良好的抗多巴胺氧化物污染能力、特异性和重复性。该项技术可显著提高MEMS电化学传感器在临床血样测试中的精度和稳定性。相关研究成果以题为 “Shrink-Polymer Based Antifouling Sensor for Electrochemical Detection of Small Molecules in Complex biofluids”，发表在《IEEE SENSORS JOURNAL》，论文第一作者为清华大学精密仪器系博士研究生何文正，通讯作者为清华大学叶雄英教授。研究工作得到吉林省科技厅重点研发项目的资助。

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https://ieeexplore.ieee.org/document/10416992