《Journal of Molecular Structure》：A New Sensitive Technique for Detection of Hepatocyte Carcinoma: Development of Magnetic α-Fetoprotein-Metal Phosphate Hybrid Nanoflower-Based Immunosensor
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作者：ümit Ya?ar、Umut K?kba?、Zehra Gül Ya?ar、Fatma Ulusal Erkal、Oskay Kahraman、?lyas G?nül、Berivan Sadi、Nalan ?zdemir
土耳其阿达汉大学（Ardahan Univer
作者：ümit Ya?ar、Umut K?kba?、Zehra Gül Ya?ar、Fatma Ulusal Erkal、Oskay Kahraman、?lyas G?nül、Berivan Sadi、Nalan ?zdemir
土耳其阿达汉大学（Ardahan University）与尼哈特·德尔巴尔塔戈莱高等职业学院（Nihat Delibalta G?le Vocational School of Higher Education）的实验室与兽医健康系（Department of Laboratory and Veterinary Health）合作完成
摘要
肝细胞癌（HCC）是全球癌症相关死亡的主要原因之一，男性发病率显著高于女性（男女性别比为2.4:1）。目前的HCC筛查方法主要依赖于血清学和放射学检测；然而，其成像灵敏度因操作者和设备不同而有所差异，范围在34%到84%之间。因此，开发针对HCC的特异性生物标志物和高度敏感的检测技术仍显得十分迫切。最新研究表明，基于纳米结构的电极能够显著提高电化学检测的灵敏度。在本研究中，我们旨在设计一种能够准确、灵敏且稳定地检测HCC的生物传感器探针。为此，我们使用了AFP抗体、选定的金属离子和磁性纳米颗粒（MNPs），构建了一种基于AFP抗体-金属磷酸盐杂化纳米花（hNF）的生物传感器探针，并将其固定在碳电极上。在合成和结合过程中采用了SEM、TEM、FT-IR、XRD等多种表征技术，同时确定了该探针的检测限和线性范围。还研究了不同pH值、温度以及储存条件对hNF稳定性的影响。hNF在探针表面的优良抗性机制（如免疫反应和较低的导电性）有助于调节界面电荷转移，从而增强了对目标分子的电化学检测信号。作为生物载体，hNF结构提供了大量的活性位点，增强了分子捕获能力，并且相对于传统纳米颗粒系统具有更大的界面表面积，这对电化学生物传感器的应用具有显著优势。
节选内容
引言
生物系统的基本功能与构成这些系统的所有细胞的空间组织及其高度有序的排列密切相关。肝脏就是这种组织形式的典型例子[1]。肝脏的每个功能单元由具有六边形结构的肝细胞层组成。在健康的肝脏中，来自肝动脉和门静脉的富氧富营养血液流经肝窦，最终排出体外
材料
实验中使用了LoBind Eppendorf试管、多巴胺（C?H??NO?）、人α-胎儿蛋白（AFP，RayBioTech，EH0359）、MES缓冲液（4-morpholinoethanesulfonic acid，M3621）、EDC（N-ethyl-N’-(3-dimethylaminopropyl) carbodiimide）、NHS（N-hydroxysuccinimide）、氧化 graphene（GO）、FeCl?·6H?O、尿素（CH?N?O）、Fe(NO?)?·9H?O、FeSO?·H?O、磷酸盐缓冲盐水（PBS）、NaOH、Fe(NH?CONH?)??以及丝网印刷碳电极（Metrohm-DropSens，C11L）。此外，还使用了triethylene等材料。
表征
对预处理后的SPE表面进行了SEM成像分析。与文献结果一致，分析显示表面形态粗糙且不规则。预处理步骤后观察到了颗粒结构和微裂纹，这表明表面功能性基团的数量增加，有望提升电化学生物传感器的性能（见图1左侧）。聚集区域的这种异质性可能也有助于电子传递
结论
杂化纳米花（hNFs）在医学、生物技术、催化和下一代传感应用中受到了越来越多的关注。与球形纳米颗粒相比，它们独特的拓扑结构具有较高的表面积与体积比，这对于提高反应效率至关重要。最近，这些结构也被用于生物传感器领域。在本研究中，通过将绿色合成的hNFs与AFP-MNP抗体复合物结合，实现了优异的检测性能
致谢
本研究得到了土耳其科学技术研究委员会（TüB?TAK）2218国家博士后研究奖学金计划（项目编号：123C342）的支持。部分研究成果曾在2025年6月17-20日在土耳其卡拉布克举行的第10届全国无机化学大会上以口头报告形式发表。
CRediT作者贡献声明
ümit Ya?ar：负责撰写、审稿与编辑、原始稿件的撰写、结果验证、资源协调、方法设计及资金申请； Umut K?kba?：方法设计、实验实施和数据管理； Zehra Gül Ya?ar：原始稿件的撰写、方法设计及实验实施； Fatma Ulusal Erkal：资源协调、方法设计及实验实施； Oskay Kahraman：方法设计、实验实施； ?lyas G?nül：方法设计、实验实施及结果分析； Berivan Sadi：方法设计及实验实施； Nalan ?zdemir：撰写工作
作者声明以下可能构成潜在利益冲突的财务利益和个人关系：
ümit YA?AR博士报告称，本研究得到了TüB?TAK 2218国家博士后研究奖学金计划（项目编号：123C342）的财政支持。如存在其他合作者，他们声明没有任何可能影响本文研究结果的财务利益或个人关系。
资金来源
本研究得到了土耳其科学技术研究委员会（TüB?TAK）2218国家博士后研究奖学金计划（项目编号：123C342）的支持。
