阿尔茨海默病（AD）是一种慢性神经退行性疾病[1]，其主要特征是β-淀粉样蛋白（Aβ）肽在细胞外聚集形成老年斑（SPs）[2]，以及过度磷酸化的tau蛋白在细胞内积聚形成神经纤维缠结（NFTs）[3]。随着全球老龄化进程的加速，AD患者数量迅速增加[4]。目前尚无有效的方法来预防或治疗AD，这对个人、家庭、社会和医疗系统都构成了重大挑战[5]。
鉴于AD复杂的病理生理学机制，在其临床前阶段（可能持续数十年）进行早期诊断至关重要[6]。关键的AD生物标志物[7]，如Aβ[8]、tau蛋白[9]、载脂蛋白E（APOE）[10]、神经丝轻链（NfL）[11]和胶质纤维酸性蛋白（GFAP）[11]，是全面评估患者疾病状态的重要指标[12]。这些生物标志物可以通过分析人体生物液体[13]、血液[14]和组织[15]来检测。建立一种能够阐明AD分子机制的方法，并实现及时准确的早期诊断，特别是生物标志物的检测，为早期发现、筛查、风险评估和治疗监测奠定基础[16]。研究表明，在AD的早期临床前阶段，患者仍保持正常的认知功能，但血液中循环的生物标志物水平已经异常[17]。与传统的检测方法（如脑脊液[CSF]分析和正电子发射断层扫描[PET][19]相比，基于血液的简单检测方法具有更高的AD诊断准确性[18]。
Aβ42是由β-分泌酶和γ-分泌酶依次切割淀粉样前体蛋白（APP）产生的[21]。在AD患者的大脑中，尤其是在疾病的早期阶段，Aβ42更容易聚集形成Aβ42聚集体[22]，其中Aβ42寡聚体（Aβ42O）被认为是最具致病性的形式[23]。因此，迫切需要开发和验证能够灵敏且特异性地检测AβO的诊断工具[24]，从而促进AD的早期发现，实现及时干预，有效预防疾病进展，并优化治疗管理[25]。
随着检测技术的不断进步，文献中报道了多种用于检测AβO生物标志物的分析方法，包括成像技术[26]、比色分析[27]、基于荧光的检测[28]、表面增强拉曼散射（SERS）[29]和电化学传感策略[30]。与传统通常复杂且昂贵的检测方法相比，基于免疫学原理的电化学生物传感器已成为一种有前景的替代方案[31]。这些生物传感器因其对血液样本中AβO的高特异性和灵敏度而在临床试验中得到广泛应用[32]。
纳米材料常被用作电化学生物传感器的基底[33]。当血液中存在AβO生物标志物时，生物识别元件会发生特定的生化反应，改变电极表面的电荷或导电性。这种变化会引发电流信号的变化，从而产生电化学信号[34]；然后使用伏安法[35]等电化学技术测量和记录数据。在检测微量AβO生物标志物时，复杂的样品基质和极低的靶标浓度容易引入显著的背景干扰。因此，构建具有高灵敏度和抗干扰能力的传感界面是实现复杂样品中准确检测的关键，这需要进一步提高传感器的性能[36]。许多研究探索了使用各种复合材料（例如二维材料[37]、金属纳米颗粒[38]和磁性纳米颗粒[39]）来检测AβO生物标志物，成功制备了具有大比表面积和良好生物相容性的纳米材料。这些纳米材料不仅提高了传感平台的电荷传输性能，还增强了传感器表面受体与电活性剂之间的结合能力，从而显著提升了生物传感器的分析性能[40]。
碳材料因其丰富的储备和低成本而广泛用于生物传感器[41]。例如，石墨烯、氧化石墨烯（GO）和还原氧化石墨烯（rGO）是制造新型纳米复合材料和电化学传感器的理想材料[42]。rGO是一种由紧密排列的碳原子组成的二维蜂窝状晶格构成的平面单层薄膜，具有优异的机械强度[43]、良好的分散性[44]、低毒性[45]和大比表面积[46]，这些特性有利于生物标志物与电极之间的电子转移[47]。rGO的制备实现了GO的高程度还原并修复了其晶格缺陷，从而提高了GO的导电性[48]。作为电极基底，rGO可以快速识别电活性物质的氧化还原电位。最近的研究表明，用金[49]、银[50]或铜[51]等贵金属掺杂rGO纳米复合材料可以有效修复晶格缺陷，实现更高的电子转移速率。在这些金属中，金是一种极其惰性的金属，其稳定性和生物相容性使其非常适合用于生物传感器的构建[52][53]。最新研究证实，AuNPs与rGO的组合可以通过静电相互作用促进电极表面与吸附生物分子之间的快速稳定电子转移[54]。此外，这种rGO和AuNPs的组合可以有效抑制石墨烯或rGO片层的聚集，为金纳米颗粒提供更多的活性位点，从而提高导电性[55]。在本研究中，rGO和AuNPs的协同整合显著提升了电化学检测的灵敏度。
作为典型的过渡金属硫化物材料，二硫化钼（MoS?）由于其显著的界面电荷转移性能和来自异质结构的丰富电催化活性位点，在电催化[56]、电化学传感[57]和降解领域受到了广泛关注[58]。由于其丰富的硫原子边缘位点，MoS?引起了大量研究兴趣[59]。基于MoS?的纳米复合材料作为各种反应介质的基底，在生物传感领域，尤其是在生物分子和分析物的检测方面，已被广泛探索其潜在应用[60]。MoS?的活性位点主要分布在具有不饱和配位结构的边缘平面上，而不是基面上。这一特性虽然有效防止了单层MoS?的聚集，但限制了其位点活性，从而影响了导电性和电化学应用[61]。在转化反应过程中，掺杂的Co原子可以完全转化为超小的Co纳米颗粒[62]，这些颗粒将电子捐赠给Mo原子，从而削弱了Mo-S键的强度并促进了氢的脱附[63]。这一过程暴露了更多的界面活性位点，形成了更大的比表面积，最终提高了电化学性能[64]。
据我们所知，文献中尚未探讨或记录过通过将Au-rGO复合材料与掺钴的二硫化钼（Co-MoS?）结合来构建用于AD检测信号放大的电化学平台。因此，我们假设整合这些纳米材料的独特性质可以显著增强氧化还原电化学信号，从而有助于构建高灵敏度和特异性的电化学免疫传感器。
基于上述考虑，我们利用由Au-rGO和Co-MoS?纳米片组成的纳米复合材料，开发了一种逐层自组装的AβO免疫传感器（方案1）。通过一步水热法合成了具有优异电化学电流响应的Au-rGO和Co-MoS?纳米复合材料（方案1A和B）。二维（2D）层状Au-rGO纳米复合材料被用作稳定的电极基底，并通过静电吸附固定在Co-MoS?和玻璃碳电极（GCE）上。Co-MoS?的独特结构不仅缩短了离子扩散路径，还提高了电子转移速率。抗体衍生的自由巯基可以与层状MoS?中的不饱和Mo位点形成共价键[65][66]。利用这些优势，Co-MoS?/Au-rGO纳米复合材料被用作基于抗AβO捕获抗体的免疫传感器的支架，实现了对AβO抗原的特异性识别和固定（方案1C）。
使用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱和X射线光电子光谱（XPS）对纳米复合材料进行了表征。循环伏安法（CV）、差分脉冲伏安法（DPV）和电化学阻抗谱（EIS）用于评估免疫传感器的性能。表征结果表明，该传感器具有优异的表面活性位点，能够实现高密度的抗体负载，并便于微量检测。此外，抗干扰和电化学稳定性分析进一步验证了传感器的优异特异性及其实际应用潜力。
