通过硫醇化改性提高金纳米花的灵敏度和选择性，以检测乳腺癌相关的挥发性有机化合物生物标志物

《IEEE Transactions on Biomedical Engineering》：Gold Nanoflowers Sensitivity and Selectivity Improvement by Thiolation to Detect Breast Cancer Volatile Organic Compound Biomarkers

乳腺癌早期检测采用金纳米花（AuNFs）基化学电阻传感器，通过XRD和HRSEM验证其面心立方结构。滴涂法修饰硫醇基团并利用大间距椭圆铝电极降低噪声，传感器在2KΩ初始电阻下表现出高灵敏度和选择性，首次实现玻璃基底铝电极对乳腺癌相关VOCs的高灵敏度检测。

　　

摘要：

乳腺癌是一种恶性疾病，如果在早期阶段被发现，患者的预后会显著改善。因此，人们采用了各种先进的化学电阻传感器来检测挥发性有机化合物（VOCs），这些化合物是细胞代谢过程中通过呼吸排出的副产品，用于早期乳腺癌的检测。在这项研究中，合成了具有高表面积与体积比和面心立方（FCC）晶体结构的金纳米花（AuNFs），其尺寸为203纳米（通过X射线衍射（XRD）和高分辨率扫描电子显微镜（HRSEM）进行了验证）。将AuNFs分散在去离子水（DI）中后，将其滴涂在玻璃基底上刻制的椭圆形铝电极上，形成一层连续的薄膜（相邻的AuNFs紧密排列），初始电阻高达2千欧姆（KΩ）。随后，使用简单且可控的滴涂方法，用苯乙基硫醇（Phenylethyl Mercaptan）和2-甲基-1-丙硫醇（2-Methyl-1-Propanethiol）对AuNFs薄膜进行了功能化处理，这种方法比传统的配体离子交换技术更具优势。与传统间距较短的金属电极相比，较大的电极间距显著降低了噪声水平，而后者需要昂贵的光刻工艺。此外，硫醇化处理提高了传感器的灵敏度和选择性。传感器表现出非常高的灵敏度，这归因于AuNFs薄膜的高导电性以及类似花瓣的活性位点，这些位点能够促进与VOCs的强相互作用。据作者所知，这是首次使用玻璃基底上的铝电极实现对乳腺癌相关VOCs的高灵敏度检测的报告。