液相外延生长UiO-66作为心肌肌钙蛋白I电化学适体传感的双功能平台

本文创新性地采用液相外延生长(LPE)技术在金电极表面原位合成UiO-66金属有机框架(MOF)，构建了兼具适体固定化和电催化信号转换双功能的心肌肌钙蛋白I(cTnI)电化学适体传感器。该传感器利用UiO-66的类过氧化氢酶活性实现H2O2电催化还原，在100?fg?mL?1–100?ng?mL?1范围内实现超灵敏检测(LOD=13?fg?mL?1)，为急性心肌梗死(AMI)的即时检测(POCT)提供了新策略。

　　

Highlight亮点

本研究通过液相外延生长(LPE)技术在金电极表面精准构建UiO-66金属有机框架(MOF)，创新性地开发了兼具生物识别与信号放大的双功能适体传感器。该平台巧妙利用MOF的类酶催化特性，实现了对心肌梗死标志物cTnI的超灵敏检测，为心血管疾病诊断提供了突破性解决方案。

Materials and apparatus材料与仪器

实验所用试剂与仪器详情见支持信息。关键材料包括：对巯基苯甲酸(p-MBA)、锆离子(Zr⁴⁺)溶液、对苯二甲酸(PTA)配体，以及5'-磷酸化(5'-PO₄^3?)修饰的心肌肌钙蛋白I适体探针。

LPE growth of UiO-66 on gold electrode金电极上UiO-66的液相外延生长

预处理后的金电极首先在10 mM p-MBA溶液中自组装形成单分子层，随后通过交替浸入Zr⁴⁺和PTA溶液实现UiO-66的逐层生长。该过程利用Zr⁴⁺与羧基的强配位作用，在37°C恒温条件下完成MOF的定向组装。

Physical characterization of LPE grown UiO-66液相外延生长UiO-66的物理表征

扫描电镜(SEM)显示，生长UiO-66后的电极表面呈现典型的多孔结构（图1A-B）。X射线衍射(XRD)谱图中出现UiO-66的特征衍射峰（图1C），而红外光谱(FT-IR)在1708 cm^?1处观察到羧基的特征振动峰（图1D），证实了MOF的成功构建。

Conclusion结论

通过液相外延生长技术，我们在p-MBA修饰的金电极表面原位构建了UiO-66 MOF，并基于其类酶催化特性开发了新型cTnI电化学适体传感器。该传感器通过Zr⁴⁺与适体磷酸基团的特异性配位实现探针固定，利用cTnI结合导致的催化电流变化实现检测，为急性心肌梗死的早期诊断提供了创新性解决方案。