可靠和准确的肌酐分析对于及时诊断和治疗肾病患者至关重要。在发表在《生物传感器与生物电子学》杂志上的一项研究中，提出了一种基于石墨烯纳米血小板/聚多巴胺分子印迹聚合物的创新生物传感器，用于各种体液中的痕量级肌酐检测。
研究：用于超痕肌酐检测的石墨烯纳米血小板 – 聚多巴胺分子印迹生物传感器。图片来源：Shidlovski/Shutterstock.com
肌酐的意义
肌酐是一种在血液中发现的化学物质，由肾脏过滤掉，然后通过尿液去除。肌酐是由身体肌肉的常规磨损产生的废物。一个人血液中的肌酐水平表明他们的肌肉质量以及他们的肾功能。
通过尿液从血流中去除肌酐在很大程度上取决于肾小球过滤率，并且在医疗实践中利用尿液肌酐去除来监测肾功能。
需要监测体液中肌酐水平的精确技术来诊断和监测患有肾脏疾病的个体。
肌酐检测和测量
Jaffe比色法技术使用苦味酸与肌酐混合并产生可以识别和定量的橙红色结构，是医疗实践中检测肌酐的最流行的技术。然而，这种比色法技术可能会受到色素分子（如胆红素和某些药物）的影响，这可能使结果不可靠。
到目前为止，已经探索了几种不同的肌酐检测技术，例如酶催化和基于贵金属纳米颗粒的检测。
肌酐酶是一种可以高灵敏度检测肌酐的酶;然而，由于酶的活性持续时间短，样品的稳定性受到损害。
原料的高成本和低特异性阻碍了基于金和银纳米颗粒等贵金属纳米颗粒的生物传感器的临床部署。
因此，显然需要一种稳健且高度灵敏的方法来监测体液中的肌酐水平。
分子印迹聚合物生物传感器的作用
基于分子印迹聚合物（MIP）的生物传感器用于微小分子的高灵敏度检测，最近取得了进展。
这种生物传感器模仿抗原和抗体的自然相互作用，使单体能够在聚合阶段捕获样品分子并产生可以检测目标分子的3D印迹区域。
不幸的是，这些分子印迹的聚合物生物传感器有一些缺点。这些缺点包括耗时的聚合过程，导致灵敏度不足的聚合物电导率弱，以及深埋模板分子，导致大量的背景噪声和有限的检测范围。
使用石墨烯纳米片的优势
石墨烯纳米片（GNP）是具有高表面体积比的低成本，高导电率纳米级碳质材料。
考虑到GNP产生的导电网络允许快速电子传输，基于GNP的生物传感器可能表现出优异的灵敏度和非常低的检测限（LOD）。
研究人员做了什么？
本文介绍了在石墨烯纳米片上开发具有分子印迹的聚多巴胺层的生物传感器。
使用表面MIP的独特方法避免了过厚的MIP涂层，允许在聚合过程中将更多的模板分子定位在聚合物表面上或靠近聚合物表面。
这保证了模板分子被完全去除，从而产生更大的检测范围。
在适当条件下，盐酸多巴胺（DA）单体可以自聚合并粘附在不同的底物上，这意味着所开发的GNP/PDA-MIP复合材料可以以简单的一锅方法制造，从而规避了传统MIP的艰苦准备步骤。
研究的重要发现
该团队提出了一种基于石墨烯纳米血小板和聚多巴胺复合材料的独特MIP电解生物传感器，用于不同体液中的高灵敏度肌酐检测。
使用简单且环保的单罐制造工艺，将PDA涂层沉积在GNP表面上。
本研究结果表明，由于石墨烯纳米片的强导电性和表面MIP的众多压印区域，该方法具有良好的特异性和灵敏度以及可靠的稳定性。
与现有的肌酐生物传感器相比，所提出的GNP / PDA-MIP生物传感器最显着的优点是其令人难以置信的宽线性响应范围和非常低的LOD。
这项研究提出了一种方法，允许使用潜在的非侵入性护理点（POC）检测技术进行肌酐水平的一线医学诊断，并为POC检测体液中的各种其他生物标志物开辟了可能性，用于诊断广泛的疾病。
参考
Li， Y.， Luo， L.， Nie， M.， Davenport， A.， Li， Y.， Li， B.， & Choy， K.-L.（2022）. 一种用于超痕肌酐检测的石墨烯纳米血小板-聚多巴胺分子印迹生物传感器.生物传感器和生物电子学。可在以下位置找到： https://doi.org/10.1016/j.bios.2022.11463
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