陈朗星Anal. Chem.：花状MOFs可作为双模糖蛋白检测的放大单元
研究内容
近日，南开大学陈朗星为双模糖蛋白测定制备了一种基于微米级花状金属有机框架（MOFs）的硼酸盐亲和夹心型免疫测定法。通过自发站立组装，由过渡铜节点和四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）配体合成了花状MOF。此外，对糖蛋白的特异性涉及抗原识别以及通过硼酸聚糖亲和力的共价键合，而即时信号反应是由花状MOF的结构分解引发的。有趣的是，价态以CuI为主的Cu节点可以赋予荧光底物的Fenton样催化反应以产生荧光信号。TCPP配体（其中每个TCPP分子有四个客体供体）可以通过主客体相互作用为环糊精封端的金纳米颗粒的组装提供多种价态，获得比色输出。尽管很重要，但携带大量Cu节点和TCPP配体的花状MOF的缩放微米图案也可以作为放大单元，表示输出信号。双模式糖蛋白测定的检测限在荧光模式下可达10.5 nM，在比色模式下可达18.7 nM。此外，针对多模式读出模式收集不同信号发生器的优点可以允许相互验证，并使分析结果更加可靠。相关工作以“Textural Precursor Compositions Harvested for Independent Signal Generators: Scaling Micron-Sized Flower-Like Metal−Organic Frameworks as Amplifying Units for Dual-Mode Glycoprotein Assay”为题发表在国际著名期刊Analytical Chemistry上。
研究要点
要点1.作者制造了一个微米大小的花状金属-有机框架，并设计了一个双模糖蛋白检测平台，用于通过硼酸盐亲和三明治样免疫反应分析Trf，其前景取决于过渡铜节点和四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）配体的缩放前体组成作为放大信号发生器。具有分层花状图案的特征MOF由超薄片材组装而成，这些片材相互支撑并包裹在一起形成三维架构。与各种结构紧凑的MOF相比，将花状结构放大到微米尺寸也可以赋予MOF整体稳定性。
要点2.固有地收获分级花状MOF中的前体成分，以绽放放大信号，并且金属掺杂节点和有机连接体都可以分别导电，以产生用于Trf分析的双模信号。作为组合物，无机铜掺杂节点参与催化芬顿样荧光反应以产生荧光信号。此外，有机TCPP配体可以作为客体分子，通过主客体相互作用启动等离子体纳米颗粒的组装，用于比色法读数。
要点3.由丰富的Cu节点和TCPP配体组成的花状MOF的缩放微米图案也可以放大信号，表示其输出信号。尽管很重要，但根据Cu节点和TCPP配体选择不同输出模式以生成多峰读出模式的优点不仅可以通过两种信号进行相互验证，还可以使Trf分析的分析性能更加可靠。此外，该检测方法可能为拓宽信号发生器的优点提供新的思路，也可以适用于将其他生物特异性分子与MOF结合，以探索其在多功能糖蛋白检测中的应用。
研究图文
图1.花状铜卟啉MOF的（A）低倍和（B）高倍SEM。花状铜卟啉MOF的（C）低倍和（D）高倍TEM。（E）单个花状铜卟啉MOF的HAADF-STEM和元素映射。（F）花状铜卟啉MOFs的Cu 2p的高分辨率XPS。
图2.（A）AuNP@CDs的HAADF-STEM（插图：统计直径分布)。（B）AuNP@CDs的HRTEM（插图：AuNP@CDs的干涉距离)。（C）AuNP@CDs的C 1s和Au 4f的高分辨率XPS。（D）CD分子和AuNP@CDs的FT-IR。
图3.（A）碱性处理（500 μM NaOH）铜卟啉MOFs-PBA后的时间依赖性TEM。不同情况下双模糖蛋白测定的（B）荧光响应和（C）吸光度响应：在没有铜卟啉MOFs-PBA的情况下（a），在没有Trf靶（b）和存在Trf靶和Cu卟啉MOFs PBA（c）的情况下。
图4. Trf靶标双模糖蛋白测定的（A）荧光响应和（C）吸光度响应，浓度梯度（a-g）为：0、0.04、0.08、0.12、0.24、0.48、0.96和1.2 μM。（B）荧光强度（在585 nm处记录的最大发射）与Trf靶标浓度的校准曲线，以及（D）700和520 nm处的吸光度值与Trf靶浓度的比值。
文献详情
Textural Precursor Compositions Harvested for Independent Signal Generators: Scaling Micron-Sized Flower-Like Metal−Organic Frameworks as Amplifying Units for Dual-Mode Glycoprotein Assay
Yi Yang, Licheng Yu, Xiaowen Jiang, Yijun Li, Xiwen He, Langxing Chen,* Yukui Zhang
Anal. Chem.
DOI: https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c00973
