デュアルホトセンシティブ電極に基づく超高感度光電気化学免疫センサー

この研究では、デュアルホトセンシティブ電極に基づく光電気化学（PEC）免疫センサーが、心臓トロポニンI（CTNI）検出のために開発されました。生体認証機能を備えたセンシングフォトキャソーデは、Cuins2および狭帯域ギャップ半導体IN2S3によってカウンター電極として調製されました。このようにして、光アノードと生体認証イベントの分離が実現され、免疫センサーの安定性の能力が効果的に改善される可能性があります。さらに、光アノードからの光発生電子（e-）への魅力は、光の放射下での光電極の豊富な穴（H+）によって増加します。これにより、光電反応が大幅に改善され、免疫センサーの感度がさらに向上します。制御可能な合成の合併症のない光電子材料は、電極修飾の単純さの原理と一致するだけでなく、免疫センサーを実用的な用途をより助長させます。さらに、ゼロバイアス電圧の場合でも、構築されたPEC免疫センサーは、高効率、つまり自己能力で動作できます。免疫センサーは、0.10 pg/mLから1.00μg/mLの範囲のCTNIの濃度に定量的な読み取り光電流を提供し、最適な実験条件下で検出限界は0.0113 pg/mLでした。干渉、安定性、特異性、再現性の観点から好ましいパフォーマンスを備えたこの免疫センサーは、一般的なPEC生物分析開発の新しい見込みを提供します。

In the study, a photoelectrochemical (PEC) immunosensor based on dual-photosensitive electrodes was developed for cardiac troponin I (cTnI) detection. The sensing photocathode with biometric functions was prepared by CuInS2 and narrow band gap semiconductor In2S3 as the counter electrode. In this way, the separation of photoanode and biometric events was realized, and the ability of stability of the immunosensor could be effectively improved. Moreover, the attraction to the photogenerated electrons (e-) from photoanode would be increased by the abundant holes (h+) of photocathode, under the radiation of light. This tremendously improves the photoelectric response, which further improves the sensitivity of the immunosensor. The controllable-synthesis uncomplicated photoelectric material not only accords with the principle of simplicity of electrode modification but also makes the immunosensor more conducive to the practical application. Additionally, even in the case of zero bias voltage, the constructed PEC immunosensor can operate with high efficiency, namely, self-powered. The immunosensor could provide the quantitative readout photocurrent to a concentration of cTnI in the range of 0.10 pg/mL to 1.00 μg/mL and the detection limit was 0.0113 pg/mL under the optimal experimental conditions. With favorable performance in terms of anti-interference, stability, specificity and reproducibility, this immunosensor will provide new prospects for general PEC bioanalysis development.