中南大学：新型生物传感器，精准检测cTnI和IL-6标志物

心血管疾病是全球头号死因，急性心肌梗死更是发病急、致死率高，早诊早治是关键。而精准检测心肌肌钙蛋白I（cTnI，心肌损伤金标准标志物）和白细胞介素-6（IL-6，炎症关键标志物），是实现心血管疾病早期诊断和风险分层的核心。

近期，中南大学邓春艳研发的空间多路复用双区生物传感器，为这一检测难题提供了全新解决方案。

这款传感器的核心亮点是双区独立、双模检测，在单个ITO基底上设计了两个功能分离的检测区，实现无交叉干扰的并行检测，且每个标志物都有两种检测信号相互验证，大幅提升准确性。

一区检测cTnI：整合罗丹明B与硫化镉@钨酸铋复合材料，通过光电化学（PEC）和智能手机荧光（FL）双模检测，线性范围分别达1~50000 pg/mL、10~50000 pg/mL，检测限低至0.27 pg/mL、0.86 pg/mL；

二区检测IL-6：修饰双链DNA/亚甲基蓝复合物，依托光电化学（PEC）和电化学（EC）双模检测，线性范围均为1~20000 pg/mL，检测限仅0.57 pg/mL、0.65 pg/mL。

为实现无交叉干扰，团队利用波长特异性激发实现光学隔离：一区450 nm激发PEC信号、365 nm激发荧光信号，二区650 nm 激发PEC信号，电化学信号则在暗室检测，确保各信号独立读取。

在性能验证中，这款传感器表现亮眼：对多种干扰物（如细胞色素C、免疫球蛋白等）特异性极强，信号偏差低于8%；重复性优异，各检测模式相对标准偏差均低于6%；储存12天仍保留87%以上初始信号，材料长期储存稳定性佳。更重要的是，在人血清样本中回收率接近100%，检测心血管疾病患者血清的结果，与医院金标准检测方法高度吻合，能有效区分患者与健康人群样本。

这款传感器不仅突破了传统检测平台单一信号、易交叉干扰的局限，还构建了通用化的多路复用传感范式。只需替换识别探针，即可适配心肌肌钙蛋白T、C反应蛋白等其他临床核心标志物对，可拓展至传染病、癌症等领域的诊断。同时其模块化设计，便于集成到便携式分析系统中，为基层医疗、资源有限地区的床旁快速诊断提供了可能。

图1.（A、B）Bi₂WO₆和CdS@Bi₂WO₆的SEM和映射图像；（C）CdS、Bi₂WO₆和CdS@Bi₂WO₆以及（D）Bi₂WO₆和CdS@Bi₂WO₆相应的高分辨率光谱：（E）Bi 4f、（F）W 4f、（G）O 1s、（H）Cd 3d和（I）S 2p；（J）Bi₂WO₆和CdS@Bi₂WO₆的紫外-可见曲线。

图2.cTnI和IL-6检测传感器的分析性能。

来源：化学前沿PLUS