近日，我校水玲玲教授团队刘振平副研究员构建了一种基于多层蜂窝状孔结构碳化 ZIF67（h-porous C-ZIF67）修饰的集成化电化学适配体传感器阵列，用于血浆中 CK-MB、cTnI 和 Mb 的一体化检测，解决传统纳米材料在传感器表面修饰团聚问题，为精准电化学检测界面调控提供新途径。相关成果以“Precisely engineered honeycomb-like C-ZIF67 aptasensor array for integrated detection of multiple cardiac biomarkers in AMI diagnosis”为题，发表在《Biosensors and Bioelectronics》（IF=10.5）。

急性心肌梗死（AMI）的早期精准诊断对心血管疾病（CVDs）的死亡率降低和治疗效果改善具有重要意义。针对肌酸激酶同工酶（CK-MB）、心肌肌钙蛋白 I（cTnI）以及肌红蛋白（Mb）等多标志物的集成检测，对及时诊断和预后评估提供了一种可靠策略。本研究构建了一种基于多层蜂窝状孔结构碳化 ZIF67（h-porous C-ZIF67）修饰的集成化电化学适配体传感器阵列，用于血浆样品中 CK-MB、cTnI 和 Mb 的一体化检测。通过激光刻蚀工艺构建均一且可控的阵列电极单元，结合颗粒组装、前驱体渗透、旋涂以及高温碳化等过程原位制备蜂窝孔结构C-ZIF67 修饰层。通过锚定特异性适配体敏感元件，并利用辣根过氧化物酶（HRP）催化信号放大来提升检测灵敏度。该适配体传感器阵列在1.0 pg/mL–100.0 ng/mL 范围内表现出宽线性响应，且对应 CK-MB、cTnI 和 Mb 的检出限分别低至0.38 pg/mL、0.03 pg/mL 和 0.42 pg/mL。基于该分层组装策略实现了对h-porous C-ZIF67修饰层厚度与结构的精确调控，有效解决了传统表面修饰方法中存在的可重复性问题。通过将可调控多孔材料、阵列化电极单元、适体特异性识别和催化放大策略相结合，与传统免疫分析相比，该电极阵列具有检测时间短、重现性好以及多重检测能力强等优势，在 AMI 的早期诊断中具有作为即时检测（POCT）平台的潜力，并有望拓展至更广泛的临床应用场景。

Figure 1. 蜂窝孔结构C-ZIF67 结构用于多重心脏标志物检测生物传感器阵列的构筑过程示意图。(A) PS 微球的分层组装，(B) 蜂窝状多层孔结构的形成过程，(C) 多重适配体传感器阵列的原位修饰与构建。(D) 利用适配体传感器阵列实现多重生物标志物的一体化检测。

Figure 2. FEI-SEM 图. (A) 自组装 PS 微球，(B) MOF 前驱体填充后的 PS 模板，(C) 蜂窝孔结构 C-ZIF67，(D) 蜂窝孔结构 C-ZIF67 的局部放大图。(E) FTO、ZIF67 和 蜂窝孔结构C-ZIF67 的 XRD 图谱。(F) ZIF67 和蜂窝孔结构 C-ZIF67 的 XPS 图谱。蜂窝孔结构C-ZIF67 的高分辨 XPS 分析：(G) C 1s，(H) Co 2p，(I) N 1s。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0956566325010449