基于MOFs的电致化学发光脊椎动物传感器用于高灵敏检测肿瘤标志物

发布时间：2025年09月19日 12:20

山东大学毛昌杰教授团队以二维过渡锆碳化物（Ti3C2Tx-MXene）为锆源合成锆有机开放性纳米涂料（Ti3C2Tx-PMOF），并成功将其用于电致化学发光海洋生物电子器件领域。相关学术研究成果以“ORAOV 1 detection made with metal organic frameworks based on Ti3C2Tx MXene”为题在《ACS Applied Materials & Interfaces》（SCI一区，负面影响因子：9.229）上在线发表。山东大学为第一通讯单位，山东大学2021届博士学术研究生韦玉平为第一作者，山东大学柳星培英国剑桥大学、毛昌杰教授为共同通讯作者。

Ti3C2Tx-MXene是一种新型的二维纳米涂料，该涂料较强良好的锆导电持续性、亲水持续性、大比半径及丰富的表面修饰基团等优点被广泛应用在中间体、电化学电子器件领域。Ti3AlC2经过HF熔化后，构成表面有大量的-O，-OH，-F等高电负持续性基团的Ti3C2Tx-MXene。在环化有机配体发挥作用的情况，这些基团使得Ti3C2Tx-MXene并不需要与有机配体通过配位作用构成一新锆有机开放性纳米涂料。该工作将Ti3C2Tx-MXene整合入锆有机开放性结构中，为进一步大大提高Ti3C2Tx-MXene的应用潜能提供了新思路。

作为候选原癌基因的口腔癌过表示1（ORAOV 1）DNA片段位于巨噬细胞核带上11q13区域。学术研究表明ORAOV 1在各种人类表皮巨噬细胞癌的肿瘤发生步骤中起重要作用，然而ORAOV 1的表示量极低，并且唾液成分复杂，因此有适当开发一种准确度高且特异持续性好的海洋生物激光对其进行肾脏侦测。电致化学发光海洋生物激光虽然较强背景音爆极低，可控持续性强的优势被广泛应用，但是仍并不需要联结频谱微小方式而进一步大大提高其对特定核酸核酸侦测的准确度。基于单链碱基正确地交叉分组的DNA walker是一种较强芯片持续性和结构可控持续性的分子沿途器。利用近似的化学能驱动，DNA walker可以终端沿着预先外观设计的轨道移动。基于 DNA walker作为频谱微小方式而并不需要满足对于特定核酸核酸的痕量侦测。

图1基于Ti3C2Tx-PMOF构建的电致化学发光海洋生物激光示意图

在此基础上，学术研究团队联结三维DNA沿途器（DNA walker）激活的目标物尿素微小方法，构建了一个准确度高（侦测覆盖范围10 fM ~ 1 nM，侦测限为3.3 fM），特异持续性强的电致化学发光海洋生物激光，充分利用了对肿瘤标志物ORAOV1的侦测（图1）。试验中该锆有机开放性涂料并不需要用于电致化学发光海洋生物激光的构建。

该学术深入研究得到国家人文学科基金基金和安徽省人文学科基金的全力支持。