[AC] 天大胡文平：生物芯片监测肿瘤标记物

通讯作者：程姗姗；胡文平

通讯单位：天津大学

有机场效应晶体管（OFET）由于其固有的生物相容性和高通量可检测性，在蛋白质生物芯片方面显示出巨大的潜力。

近日，天津大学胡文平教授和程姗姗副教授课题组提出了一种基于OFET的蛋白质生物芯片功能化策略监测多生物标志物（甲胎蛋白，AFP和癌胚抗原，CEA）。相关工作以“Facile Functionalization Strategy for Ultrasensitive Organic Protein Biochips in Multi-Biomarker Determination”为题发表在Analytical Chemistry上。

图1. 基于OFET的蛋白质生物芯片的示意图：（a）OTS改性的SiO2/Si衬底；（b）延伸的Au源极和漏极电极（通道长度L=20 μm，通道宽度W=640 μm）；（c）混合PDBT-co-TT/GA溶液（插图）作为活性层；（d）作为受体的AFP和CEA抗体的修饰；（e）同时测定混合AFP 和 CEA生物标志物溶液。

详细地，生物芯片主要通过添加戊二醛交联剂抑制二酮吡咯并吡咯（DPP）基聚合物半导体的凝胶化形成一种优异的电荷传输薄膜。表面引入了官能团，将抗体作为受体有效附着同时测定甲胎蛋白（AFP）生物标志物和癌胚抗原（CEA）生物标志物。

图2. 用于生物标志物测定的基于OFET的蛋白质生物芯片的传感行为：（a）响应单一AFP生物标志物和非特异性HSA的Vth值；（b）响应单一CEA生物标志物和非特异性HSA的Vth值；（c）基于OFET的蛋白质生物芯片对1×PBS（空白）、1 ng/mL AFP生物标志物（红色）、1 ng/mL CEA 生物标志物（蓝色）和1ng/mL混合AFP和CEA生物标志物溶液（紫色）。

结果表明，该生物芯片对AFP和CEA的检测展现出优异的性能。此外，它还对混合生物标志物同时进行了快速区分，显示出更广泛的临床应用，在早期肝癌诊断中具有高通量分析。因此，所提出的基于高通量OFET的蛋白质生物芯片具有广泛应用于肝癌早期诊断的潜力。

参考文献：

Chenfang Sun, Manikkedath V. Vinayak, Shanshan Cheng, Wenping Hu, Facile Functionalization Strategy for Ultrasensitive OrganicProtein Biochips in Multi-Biomarker Determination, Anal. Chem. 2021, https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c02601.