背景：在這種無標記的生物測定中，使用HER-2蛋白作為轉移性生物標志物開發了電化學發光（ECL）免疫傳感器用于對乳腺癌的定量分析。
方法：為了達到此目的，將ECL發射器[Ru(bpy)
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2+嵌入到生物相容性殼聚糖（CS）聚合物中。由于人表皮生長因子受體2（HER-2）蛋白的消耗，制備的生物復合物提供高ECL讀數。還原的氧化石墨烯（rGO）用作基底以增加信號穩定性并實現更高的靈敏度。為此，最初通過循環伏安法（CV）法將rGO固定在玻碳電極（GCE）表面上。接下來，將制備的CS/[Ru(bpy)
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2+聚合物溶液涂覆在電極上，使得CS的胺基和rGO的羧基可以共價結合。使用EDC/NHS的共價結合方式，將HER-2的單克隆抗體（Abs）通過Ab分子的羧基和CS的胺基之間的酰胺鍵與CS/[Ru(bpy)
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2+/rGO/GCE結合。使用不同的電化學技術如電化學阻抗譜（EIS），差分脈沖伏安法（DPV）和方波伏安法（SWV）以及ECL測試來研究電極的電化學行為。
結果：通過所有優化步驟后，HER-2蛋白的檢測下限（LLOQ）和線性動態范圍（LDR）實際上分別為1 fM和1 fM至1 nM。重要的是，分別表征了實驗室內和實驗室間的精密度，得到的合適的相對標準偏差（RSD）分別為3.1%和3.5%。
結論：作為概念驗證，設計的免疫傳感器有望應用于乳腺癌患者HER-2蛋白的定量。因此，設計的基于ECL的免疫傳感器可作為生物醫學實驗室中的常規測試方法，用于早期檢測生物體液中的HER-2蛋白。
圖1. 還原氧化石墨烯對ECL信號強度的影響（a）在相同的CS:[Ru(bpy)
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2+混合液中有無還原氧化石墨烯的三個連續的ECL信號。（b）平均ECL強度對應的直方圖。
圖2. 電極制備步驟。（a）裸玻碳電極、玻碳+rGO-CS-Ru、玻碳+ rGO-CS-Ru+Ab、玻碳+ rGO-CS-Ru+Ab+HER-2等四種電極的三個連續的ECL信號圖。（b）對應的平均ECL強度的直方圖。
圖 3. 在200、500和1000 nm尺度下，裸電極（a,b,c）和rGO （d,e,f）修飾的電極的SEM圖。
相關研究成果于2021年由伊朗大不里士大學的Abdolhosein Naseri和 Balal Khalilzadeh課題組，共同發表在Cancer Nanotechnology（doi：10.1186/s12645-021-00082-y）上。原文：Ultrasensitive bioassaying of HER-2 protein for diagnosis of breast cancer using reduced graphene oxide/chitosan as nanobiocompatible platform。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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