通過對腫瘤標志物的濃度進行測定，能夠在一定程度上達到減輕患者痛苦和精神負擔的目的，從而使癌癥早期患者得到及時有效的治療，提高其存活率和治愈率。

在各種超低豐度生物分子的識別中，晶體管單分子水平檢測（SiMoT）平臺已經(jīng)引起了相當多的關注，但復雜的標記和測試過程限制了其進一步應用。近年來，基于有機場效應晶體管（OFET）的生物傳感器由于其簡便的制造工藝、快速的響應時間、低樣本量和廣泛的檢測范圍，成為構(gòu)建先進的無標簽SiMoT平臺的良好候選者。

然而，大多數(shù)基于OFET的生物傳感器的靈敏度在納米（nM）和皮米（pM）之間，不能滿足對超低豐度蛋白的檢測要求。此外，在復雜溶液介質(zhì)中僅憑單一腫瘤標志物對癌癥進行早期診斷是不夠充分的，容易受到假陽性信號的干擾，影響檢測結(jié)果的準確性。因此，通過簡便快捷的傳感表面功能化策略來對癌癥相關的低豐度腫瘤標志物進行快速、準確地檢出，是提高OFETs生物傳感器檢測性能的關鍵。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近期，天津大學胡文平教授團隊利用含羧基的柱狀[5]芳烴（DMP[5]-COOH）作為信號放大器，制備了一種基于OFET的SiMoT平臺，并將其用于高效固定抗體作為敏感探針，構(gòu)建了無標記的SiMoT平臺，結(jié)果表明，隨著DMP[5]-COOH的引入，傳感器的靈敏度大大提高，檢測限可達4.75阿米（aM）。

圖 基于OFET的SiMoT平臺構(gòu)建原理圖

步驟1：將PDBT-co-TT/DMP[5]-COOH作為電荷傳輸層涂覆在OTS修飾的沉積Au源極和漏極SiO?/Si襯底上；步驟2：將抗體固定為檢測腫瘤生物標志物的敏感探針；第三步：抗體-抗原識別。

另外，通過將OFETs傳感陣列化分不同的檢測區(qū)域，可對不同腫瘤標志物甲胎蛋白抗原、癌胚抗原和前列腺抗原進行同步檢測和交叉分析，從而獲得充足的診斷數(shù)據(jù)，以期提高檢測的準確性和可靠性，有利于推動其臨床實用化進程。該成果發(fā)表在分析化學領域TOP學術期刊Analytical Chemistry上，并被選作封面文章。

論文以天津大學為第一完成單位，在讀博士生孫辰芳為第一作者，在讀博士生馮光源為共同第一作者，胡文平教授、雷圣賓教授和程姍姍副教授為共同通訊作者。

總體來看，該研究使OFET與生物醫(yī)學的聯(lián)系更加緊密，獲得了大規(guī)模的生物活性數(shù)據(jù)，可以極大地推動傳感技術進入臨床診斷。此外，開發(fā)新的抗體固定方法，建立抗污染和非特異性吸附的自封閉空間，提高生物傳感器的壽命，還需要充分利用基于OFET的SiMoT平臺進行真實樣品分析。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c00897

審核編輯 ：李倩