组成图示
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传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
胃泌素释放肽前体（ProGRP，progastrin releasing-peptide）；样品基质：血清（临床肺癌患者与健康志愿者血清）及标准溶液
检测原理
该传感器采用夹心免疫识别与双信号放大策略。GCE表面依次构建GS-Nf、Cys/GS-Nf和nano-Au复合膜，固定ProGRP一抗Ab1并封闭。样品中ProGRP与Ab1特异性结合后，加入GOD/Fc-Ab2/nano-Au/TiO2多功能纳米探针，形成Ab1-ProGRP-Fc-Ab2夹心复合物。Fc作为电化学探针提供氧化还原信号；GOD以葡萄糖为底物进行酶催化，使界面氧化峰电流随ProGRP结合量增加而增强。nano-Au/TiO2大比表面积和高生物相容性提高Fc-Ab2与GOD负载量，GS/Nf/Cys/nano-Au膜提高电子传递和抗体固定量，从而放大响应。最终通过循环伏安法读取氧化峰电流变化，实现ProGRP定量。
检测灵敏度
LOD: 3.0 pg/mL (S/N = 3)；线性范围: 10.0–500 pg/mL；回归方程: y = 4.523 + 0.065x (pg/mL)；斜率: 0.065；相关系数: 0.996
效应效果
该免疫传感器选择性良好：与NSE、CEA（20 ng/mL）、AFP（20 ng/mL）及BSA共存时，对10 ng/mL ProGRP的峰电流响应差异小于5.1%。重现性方面，12个传感器在10 ng/mL ProGRP下批内CV为6.7%，批间CV为9.2%。稳定性方面，4 ℃保存90天内响应无明显下降，RSD为2.7%。临床评价中，11例肺癌患者和健康志愿者血清样本检测结果与ELISA法比较，回归方程为y=0.857x+32.96，相关系数0.992，表明两者一致性良好。作者认为其检出限3.0 pg/mL低于临床诊断常用阈值，可用于SCLC相关ProGRP的灵敏定量检测。
传感器的构成
- 基底电极：玻璃碳电极（GCE），直径4 mm，经氧化铝抛光，作为电化学换能基底。
- 石墨烯-纳离子膜：石墨烯片（GS）与纳离子（Nf）复合涂覆于GCE，提高比表面积和电子/质量传递。
- 半胱氨酸复合膜：L-半胱氨酸（Cys）通过离子交换嵌入Cys/GS-Nf，增强孔隙、表面和电子传递。
- 金纳米颗粒层：柠檬酸还原金溶胶（nano-Au，约16 nm）自组装于Cys/GS-Nf，作为电子桥和抗体固定位点。
- 识别元件：ProGRP一抗（Ab1）固定于nano-Au/Cys/GS-Nf，用于捕获ProGRP；BSA封闭非特异位点。
- 信号纳米复合颗粒：Au/TiO2纳米复合颗粒（nano-Au/TiO2），由APTES连接Au纳米颗粒到TiO2表面，作为高负载信号载体。
- 信号标记物：二抗（Fc-Ab2）和葡萄糖氧化酶（GOD）多功能化于nano-Au/TiO2；Fc提供氧化还原信号，GOD催化葡萄糖放大并封闭。
- 电子供体/底物：葡萄糖（glucose，1.8 mM）在检测液中，经GOD催化参与信号放大。
中文摘要
胃泌素释放肽前体（ProGRP）是小细胞肺癌（SCLC）敏感、特异且可靠的肿瘤标志物，可提示早期转移倾向。为建立更便捷的SCLC检测体系，本文报道了一种基于金纳米颗粒/石墨烯修饰免疫传感器和葡萄糖氧化酶-二茂铁多功能化Au/TiO2纳米复合颗粒作为痕量标签的电化学免疫检测方法。首先以3-氨基丙基三乙氧基硅烷（APTES）为连接剂，将金纳米颗粒（nano-Au）固定于TiO2纳米颗粒表面，制备Au/TiO2纳米复合颗粒（nano-Au/TiO2）。随后，二茂铁标记的二抗（Fc-Ab2）和葡萄糖氧化酶（GOD）以高负载量且保持良好生物活性地结合到nano-Au/TiO2上，因比表面积和生物相容性提高而放大信号。金纳米颗粒功能化石墨烯片（GS）作为传感器平台，增大表面积并提高电子传递速率，以捕获大量一抗（Ab1）。在葡萄糖存在下，通过电化学夹心免疫分析获得放大信号。所构建免疫传感器中，电流与ProGRP浓度在10.0–500 pg/mL范围内线性相关，检出限为3.0 pg/mL（S/N=3）。
英文摘要
Progastrin releasing-peptide (ProGRP) is a sensitive, specific, and reliable tumor marker with small cell lung cancer (SCLC), which may indicate an early tendency of cancer metastasis, causing high mortality rate. Thus, aiming for a more convenient assay system of SCLC, a novel immunoelectrochemical measurement for sensitive detection of ProGRP was developed in this work via Au nanoparticle/graphene modified immunosensor with ferrocene and glucose oxidase-multifunctionalized Au/TiO2 nanocomposites as a trace label. At first, Au nanoparticles (nano-Au) were attached on the TiO2 nanoparticles surface by using 3-aminopropyltriethoxy silane (APTES) as linkage reagent to obtain Au/TiO2 nanocomposites (nano-Au/TiO2). Next, glucose oxidase (GOD) and ferrocene labeled secondary antibodies (Fc-Ab2) were used to bind Au/TiO2 nanocomposites with high load amount and good biological activity, and because the increased surface area and biocompatibility of nano-Au/TiO2, the electrode can provide amplified signals. On the other hand, the nano-Au functionalized graphene sheets (GS) were used for the biosensor platform for increasing the surface area as well as improving the electronic transmission rate to capture a large amount of primary antibodies (Ab1). Then in presence of glucose, amplified signals can be obtained by an electrochemical sandwich immunoassay protocol. Based on the proposed immunosensor, the current is linear with the concentration of ProGRP being within a concentration range from 10.0 to 500 pg/mL with a limit of detection down to 3.0 pg/mL (S/N=3).