DOI: 10.1021/acsomega.2c07458

CD36的血清浓度升高与动脉粥样硬化、胰岛素抵抗和糖尿病显著相关。目前，在临床领域还没有用于检测CD36的传感器系统。因此，用于检测CD36的传感器系统的开发迫在眉睫。电纺纳米纤维（ENs）的大表面积/体积比和可控的表面构象使其在免疫传感器应用中极具吸引力。在本研究中，制备了PS/MWCNT-PAMAM ENs，并将其用作CD36抗体的固定化基质。探究了所开发的基于纳米复合材料的ENs的电化学行为及其在免疫传感器中的应用潜力。首先，合成了氧化的多壁碳纳米管（MWCNT-OH），并用第三代树枝状聚酰胺胺（PAMAM G3）对其进行修饰。将合成的MWCNT-PAMAM纳米复合材料与聚苯乙烯（PS）溶液以不同比例混合，从而制备无珠、光滑且均匀的PS/MWCNT-PAMAM ENs。使用静电纺丝技术将PS/MWCNT-PAMAM ENs累积在丝网印刷碳电极（SPCE）上。通过共价固定CD36抗体，使用碳二亚胺化学方法在PS/MWCNT-PAMAM EN涂覆的SPCE上形成生物功能表面。在CD36蛋白存在下，通过电化学测量来确定所开发的PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36免疫传感器的分析性能特征。发现线性检测范围为5至40ng/mL，CD36的检测限为3.94ng/mL。所开发的PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36免疫传感器还显示出对干扰物质的高耐受性、良好的重复性，以及用于人工血清分析的高回收率。

图1.（a）MWCNT、MWCNT-OH和MWCNT-PAMAM的ATR-FTIR光谱，（b）MWCNT的O1s光谱，（c）MWCNT-OH的O1s光谱，（d）MWCNT-PAMAM的O1s光谱，（e）MWCNT-PAMAM的N1s光谱，（f）MWCNT、MWCNT-OH和MWCNT-PAMAM的XPS全扫描光谱，（g）MWCNT、MWCNT-OH和MWCNT-PAMAM的化学成分，（h）MWCNT-PAMAM的EDS光谱，以及（i）MWCNT-OH和MWCNT-PAMAM纳米复合材料的示意图。

图2.（a）PS/MWCNT-PAMAM0.1%（wt%）（1）、PS/MWCNT-PAMAM0.2%（wt%）（2）、PS/MWCNT-PAMAM0.3%（wt%）（3）、PS/MWCNT-PAMAM0.4%（wt%）（4）、PS/MWCNT-PAMAM0.5%（wt%）（5）和PS/MWCNT-PAMAM1.0%（wt%）（6）的SEM图像（5.000倍放大）（插入的SEM图像的放大倍率为25.000倍），PS/MWCNT-PAMAM ENs的纳米纤维直径分布图（b），以及PS/MWCNT-PAMAM ENs的接触角测量（c）（电纺丝工艺参数：7.8kV、14cm TCD和1.2mL/h流速）。

图3.（a）0.5%（wt%）PS/MWCNT-PAMAM ENs的ATR-FTIR光谱，（b）0.3%（wt%）PS/MWCNT-PAMAM和（c）0.5%（wt%）PS/MWCNT-PAMAM ENs的EDS光谱，（d）PS/MWCNT-PAMAM EN修饰SPCE的制备示意图，（e）（1）静电纺丝之前的SPCE、（2）裸SPCE和（3）静电纺丝之后的PS/MWCNT-PAMAM EN修饰SPCE的照片，以及（4）裸SPCE和（5）PS/MWCNT-PAMAM EN修饰SPCE的SEM图像（放大5.000倍）。

图4.（1）PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36修饰SPCE的制备以及CD36的检测示意图。（2a）裸SPCE（1）、PS/MWCNT-PAMAM（2）、PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36（3）和PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36/CD36（4）的CV曲线；（2b）裸SPCE（1）、PS/MWCNT-PAMAM（2）、PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36（3）和PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36/CD36（4）的DPV曲线；（2c）裸SPCE（1）、PS/MWCNT-PAMAM（2）、PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36（3）和PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36/CD36（4）的奈奎斯特图；（2d）PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36修饰SPCE在不同扫描速率下的CV曲线；和（2e）扫描速率平方根与峰值电流之间的相关性（所有测量均在含有5.0mM HCF和0.1M KCl的10mL PBS（pH7.4）中进行，[CD36]=20ng/mL，[Anti-CD36]=10μg/mL）。

图5.（a）CD36浓度对免疫传感器电流响应的影响，（b）PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36修饰SPCE对CD36的线性检测范围，（c）CD36浓度在5到40ng/mL之间增加时的DPV曲线，以及（d）电流峰值的放大图像（所有测量，扫描速率：50mV/s，在含有5mM HCF和0.1M KCl的10mL PBS（pH7.4）溶液存在下，[Anti-CD36]=10μg/mL；误差条显示至少3次重复测量的SB）。

图6.（a）BSA、GLC、尿素和INS对PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36免疫传感器检测CD36的干扰作用，以及（b）BSA、GLC、尿素和INS单独对PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36免疫传感器响应的干扰作用（[CD36]：20ng/mL，[BSA]：4g/dL，[GLC]：100mg/dL，[尿素]：14mg/dL，[INS]：10μU/mL和[Anti-CD36]：10μg/mL）（所有测量，扫描速率：50mV/s，在含有5mM HCF和0.1M KCl的10mL PBS（pH7.4）溶液存在下，[Anti-CD36]=10μg/mL]；误差条显示至少3次重复测量的SD）。

图7.（a）每个制备的PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36免疫传感器的电流响应（%）和（b）稳定性研究。PS/MWCNT-PAMAM/Anti-CD36免疫传感器在4℃下储存5天（所有测量，扫描速率：50mV/s，在含有5mM HCF和0.1M KCl的10mL PBS（pH7.4）溶液存在下，[Anti-CD36]=10μg/mL，[CD36]=20ng/mL）。