生物相容性的叶酸-壳聚糖包覆金纳米棒作为双模式适配体传感平台用于甲状腺素检测

《Talanta》：Biocompatible Folic acid-Chitosan-Coated Gold Nanorods as a Dual-Mode Aptasensing Platform for Thyroxine Detection

　　

Suman Kumar | Niki S. Jha

印度帕特纳国立技术学院化学科学与技术系，邮编800005

摘要：

甲状腺素（T4）是主要的甲状腺激素，其分泌受促甲状腺激素释放激素（TRH）的调控。本研究利用基于适配体的双模式平台检测甲状腺素（T4），该平台由叶酸-壳聚糖偶联的金纳米棒（FACS-AuNR）构成。FACS-AuNR作为一种可逆且高度特异的光学探针，在适配体和甲状腺素存在下通过“开-关-开”信号将适配体与分析物的识别转化为可量化的荧光变化。该探针对T4的检测限为1.89 ± 0.41 nM。在玻璃碳电极（GCE）上，通过循环伏安法（CV）和电化学阻抗谱（EIS）评估了探针-适配体的电化学行为，实验中使用了外部氧化还原探针[Fe(CN)?]??。在pH 4.0的最佳条件下，差分脉冲伏安法（DPV）测得T4的检测限为6.47 ± 0.13 pM（检测范围为10–100 pM）。此外，还证明了Apt@FCCS-AuNR@GCE在实际应用中能够用于检测血清样本中的市售甲状腺素片剂。

章节摘录

引言

利用新型纳米材料对具有生物化学意义的小分子进行生物传感是一个快速发展的领域。诸如激素、酶、抗原/抗体或DNA/RNA等生物分子具有与纳米颗粒（NPs）相当的纳米级尺寸[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。这种尺寸上的相似性，加上纳米颗粒独特的电学、光子和催化特性，使得它们之间能够发生特异性相互作用，这对于生物分子的选择性识别至关重要。

化学试剂

以下化学试剂均购自Sigma-Aldrich有限公司：姜黄素、四氯金酸三水合物（HAuCl?·3H?O）、硼氢化钠（NaBH?）、溴化十六烷基三甲基铵（CTAB）、硝酸银（AgNO?）、磷酸二钾（K?HPO?）、磷酸一钾（KH?PO?）、六氰合铁(II)酸钾（K?[Fe(CN)?]）、甲状腺素（T4）、柠檬酸三水合物（Na?C?H?O?·2H?O）、柠檬酸（C?H?O?）、二甲基亚砜（DMSO）、冰醋酸、L-抗坏血酸和L-半胱氨酸。

叶酸-壳聚糖包覆金纳米棒（FA-CS AuNR）的合成与表征

金纳米棒（AuNRs）采用种子介导法合成，随后用生物相容性的叶酸-壳聚糖（FA–CS）偶联物进行修饰。壳聚糖是一种来自天然来源的阳离子生物聚合物，含有伯胺（–NH?）和羟基（–OH）基团，这些基团赋予其生物相容性、可降解性和无毒性。壳聚糖作为稳定层，通过其基质改善了纳米颗粒的电学性能[44]、[45]、[46]。将叶酸与壳聚糖偶联后，

CRediT作者贡献声明

Niki Sweta Jha：撰写、审稿与编辑、项目监督、资金获取、概念构思。Suman Kumar：撰写初稿、数据可视化、验证、方法学设计、数据分析。

作者声明他们没有已知的利益冲突可能影响本文的研究结果。

致谢：

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