通過對腫瘤標(biāo)志物的濃度進(jìn)行測定，能夠在一定程度上達(dá)到減輕患者痛苦和精神負(fù)擔(dān)的目的，從而使癌癥早期患者得到及時有效的治療，提高其存活率和治愈率。

在各種超低豐度生物分子的識別中，晶體管單分子水平檢測（SiMoT）平臺已經(jīng)引起了相當(dāng)多的關(guān)注，但復(fù)雜的標(biāo)記和測試過程限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。近年來，基于有機(jī)場效應(yīng)晶體管（OFET）的生物傳感器由于其簡便的制造工藝、快速的響應(yīng)時間、低樣本量和廣泛的檢測范圍，成為構(gòu)建先進(jìn)的無標(biāo)簽SiMoT平臺的良好候選者。

然而，大多數(shù)基于OFET的生物傳感器的靈敏度在納米（nM）和皮米（pM）之間，不能滿足對超低豐度蛋白的檢測要求。此外，在復(fù)雜溶液介質(zhì)中僅憑單一腫瘤標(biāo)志物對癌癥進(jìn)行早期診斷是不夠充分的，容易受到假陽性信號的干擾，影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，通過簡便快捷的傳感表面功能化策略來對癌癥相關(guān)的低豐度腫瘤標(biāo)志物進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地檢出，是提高OFETs生物傳感器檢測性能的關(guān)鍵。

據(jù)麥姆斯咨詢報道，近期，天津大學(xué)胡文平教授團(tuán)隊利用含羧基的柱狀[5]芳烴（DMP[5]-COOH）作為信號放大器，制備了一種基于OFET的SiMoT平臺，并將其用于高效固定抗體作為敏感探針，構(gòu)建了無標(biāo)記的SiMoT平臺，結(jié)果表明，隨著DMP[5]-COOH的引入，傳感器的靈敏度大大提高，檢測限可達(dá)4.75阿米（aM）。

圖 基于OFET的SiMoT平臺構(gòu)建原理圖

步驟1：將PDBT-co-TT/DMP[5]-COOH作為電荷傳輸層涂覆在OTS修飾的沉積Au源極和漏極SiO?/Si襯底上；步驟2：將抗體固定為檢測腫瘤生物標(biāo)志物的敏感探針；第三步：抗體-抗原識別。

另外，通過將OFETs傳感陣列化分不同的檢測區(qū)域，可對不同腫瘤標(biāo)志物甲胎蛋白抗原、癌胚抗原和前列腺抗原進(jìn)行同步檢測和交叉分析，從而獲得充足的診斷數(shù)據(jù)，以期提高檢測的準(zhǔn)確性和可靠性，有利于推動其臨床實用化進(jìn)程。該成果發(fā)表在分析化學(xué)領(lǐng)域TOP學(xué)術(shù)期刊Analytical Chemistry上，并被選作封面文章。

論文以天津大學(xué)為第一完成單位，在讀博士生孫辰芳為第一作者，在讀博士生馮光源為共同第一作者，胡文平教授、雷圣賓教授和程姍姍副教授為共同通訊作者。

總體來看，該研究使OFET與生物醫(yī)學(xué)的聯(lián)系更加緊密，獲得了大規(guī)模的生物活性數(shù)據(jù)，可以極大地推動傳感技術(shù)進(jìn)入臨床診斷。此外，開發(fā)新的抗體固定方法，建立抗污染和非特異性吸附的自封閉空間，提高生物傳感器的壽命，還需要充分利用基于OFET的SiMoT平臺進(jìn)行真實樣品分析。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1021/acs.analchem.2c00897

審核編輯 ：李倩