高效的5-羟色胺的电化学生物传感器

通讯作者：陈晶；卢小泉

通讯单位：西北师范大学

5-羟色胺(5-HT)是一种重要的神经递质，其在人体中的含量对人体健康具有重要意义。

西北师范大学卢小泉教授和陈晶教授采用L-半胱氨酸(L-Cys)端接的三角形银纳米片，负载于MXene（Ti3C2Tx，二维过渡金属碳化物或氮化物）的表面和层间(Tri AgNP/L-Cys//Ti3C2Tx)制备了用于检测5-HT的电化学传感器。

图1. TEM图。

相关工作以“L‑Cysteine-Terminated Triangular Silver Nanoplates/MXene Nanosheets are Used as Electrochemical Biosensors for Efficiently Detecting 5‑Hydroxytryptamine”为题发表在Analytical Chemistry上。

我们知道TSC会降低Tri-AgNPs的电导率。作为一种具有巯基的电活性氨基酸，L-Cys与银纳米颗粒形成更稳定的Ag-S键，可以选择性地替代Tri-Ag-NP/TSC中的柠檬酸三钠(TSC)，形成Tri-AgNP/L-Cys。

将多层Ti3C2Tx纳米片缓慢注入Tri-AgNP/L-Cys溶液中。Ti3C2Tx表面和薄片之间丰富的端基−F、=O和−OH可以捕获Tri-AgNP/L-Cys，形成具有优异电化学性能的Tri-AgNP/L-Cys/Ti3C2Tx纳米探针。由于MXenes具有良好的导电性、生物相容性和较大的表面积，为负载Tri-AgNP/L-Cys提供了良好的平台。

在优化条件下，该传感器检测5-HT的浓度范围为0.5~150 μM，检出限(LOD)为0.08 μM (S/N=3)。

图1. TEM图。

图2.(A、B) Tri-AgNP/TSC/GCE，(B) Tri-AgNP/L-Cys/GCE，(c)裸GCE，(d) MXene，(e) Tri-AgNP/L-Cys/MXene/GCE的EIS和CV曲线；在0.1 M KCl溶液中进行，溶液中含有1.0 mM Fe[(CN)6]3−/4−；(C)裸GCE(曲线a)和Tri-AgNP/L-Cys/MXene(曲线b)的Q−t曲线和(D)Q−t1/2曲线；实验在含有1.0 mM Fe[(CN)6]3−的0.1 M KCl溶液中进行。

图3. (A)不同pH值下5-HT的DPV；(B) pH值和Epa柱状图；(C) pH值与Epa的线性拟合；(D)传感器在不同扫描速率(10~100 mV/s)下检测5-HT(1 mM)的CV曲线；(E) Ipa与v1/2的关系；(F) Epa和lnv之间的关系。所有实验都在0.1 M的Tris-HCl溶液中进行。误差条表示标准差(n=3)。