Disposable biosensor based on novel ternary Ru-PEI@PCN-333(Al) self-enhanced electrochemiluminescence system for on-site determination of caspase-3 activity

Caspase-3是cysteine–aspartyl protease家族的关键成员，在细胞凋亡中发挥关键作用。然而，由于caspase-3在细胞中的低表达，检测caspase-3仍然具有挑战性。在这项工作中，我们报道了一种利用电化学发光(ECL)技术简单监测caspase-3的ECL传感芯片。设计合成了一种以Ru配合物作为发光剂、聚乙烯亚胺(PEI)作为共反应剂、PCN-333(Al)作为发光试剂载体的高稳定、自增强、发光性能优良的新型MOFs发光材料。利用壳聚糖(CS)作为粘合剂，将AuNPs和发光材料Ru-PEI@PCN-333(Al)修饰到丝网印刷电极(SPE)工作电极(carbon)的表面，再通过Au-S键将二茂铁多肽(Fc-GGGDEVDGC)连接到电极上，由于Fc的发光猝灭作用，构建了一种可用于监测caspase-3活性的低背景ECL传感芯片。caspase-3能够特异性识别并切割DEVD的N端，导致Fc肽段脱离电极表面，使ECL信号turn-ON，从而间接测定caspase-3的活性。将传感芯片用于水溶液中caspase-3的检测，其检出限为0.017pg/mL。由于其高的灵敏度，将其应用于监测诱导凋亡的急性髓系白血病细胞(MOLM-13)中caspase-3活性，并对caspase-3抑制剂以及两种抗肿瘤药物的效果进行了评价。ECL传感芯片的检测结果与比色试剂盒结果吻合，具有使用方便、检测快速、成本低廉、易于批量制作等优势，在监测细胞凋亡过程中caspase-3活性方面具有很大的潜力。

文章详情：Weiwei Luo, Hongyu Chu, Xinzhao Wu, Pinyi Ma*, Qiong Wu*, Daqian Song*. Talanta 2022, 239, 123083.

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.talanta.2021.123083