基于空间限域Pt纳米酶与智能手机机器学习分析的PSA集成比色免疫检测新策略

本研究创新性地将介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN)限域的铂(Pt)纳米酶与Fe3O4@SiO2磁珠结合，构建了检测限达1.1 fg/mL的前列腺特异性抗原(PSA)磁比色免疫传感器，并通过智能手机采集RGB数据，利用LDA等7种机器学习算法实现前列腺癌(PCa)的100%准确判别，为智能POCT(床旁检测)提供了新范式。

　　

Highlight

通过空间限域策略设计合成的MSN限域Pt纳米酶(MSN-Pt)，其过氧化物酶和氧化酶样催化活性显著优于传统PtNPs。借助MSN易修饰特性，通过酯化反应将抗体对偶联至表面，成功制备了MSN-Pt₁₀-Ab₁检测探针和FS-Ab₂捕获探针。结合FS微球的磁分离效应，构建了"三明治"型免疫检测平台。

设计原理

采用经典表面活性剂模板法合成介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN)，以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板、正硅酸乙酯(TEOS)为硅源、环己烷为扩孔剂。扫描电镜(SEM)显示，高温煅烧去除CTAB模板后，所得MSN呈现分支状孔道结构。

结论

该研究不仅通过纳米酶空间限域策略提升了催化活性，更开创性地将比色生物传感与机器学习、智能手机技术相结合，为复杂生物样本中生物标志物的智能检测提供了临床级解决方案。

（注：根据要求已去除文献引用标识[1]等及Scheme 1等图示标识，专业术语均保留英文缩写并规范使用^/_标签）